12615

12615

تاثير مشخصه سازي مدل ناحيه چسبنده جهت پيشبيني جدايي بين لايه اي چندلايه هاي كامپوزيتي تحت بارگذاري متناوب

كارشناسي ارشد

مكانيك - هوا فضا - سازه هاي هوايي

اسفند 1392

اسفند 1392

دكتر محمدي

دكتر بيد آبادي

چكيده با توجه به گستردگي كاربرد مواد مركب هزوم شناسايي رفتار خرابي اين مواد در طراحي آنها روز به روز در حال افزايش است. يكي از اصليترين مكانيزمهاي خرابي اين مواد، جدايي بين لايهاي ناشي از بارگذاري متناوب ميباشد. در اين تحقي با استفاده از اهمان چسبنده در بين لايهها، رشد جدايي بين لايهاي ناشي از بارگذاريهاي خستگي مورد بررسي قرار گرفته است. بدين منظور مدل ناحيه چسبنده دو - خطي پياده سازي شده توسط سليمي مجد و محمدي ] 22 [در نرم افزار Ansys ، به كار گرفته شده است. در اين تحقي به منظور پيشبيني رشد آسيب خستگي، دو مدل ناحيه چسبنده مبتني بر دو تعريف از سطح آسيب خورده، يكي بر مبناي مفهوم انرژي اتلافي و يكي بر مبناي مفهوم سفتي كاهش يافته، استفاده شده است. هر دو مدل مبتني بر معادهه شبه پاريس ميباشند. حسن روش مزبور اين است كه ثوابت به كار رفته در مدل، به طور مستقيم از آزمايشهاي استاندارد خستگي به دست ميآيند. نتايج تحليل بارگذاريهاي متناوب با استفاده از مدل پيادهسازي شده، نشان دادند كه تطاب خوبي ميان نتايج عددي و تجربي خصوصا در ناحيه II كه معادهه پاريس داراي دقت مناسب مي باشد، وجود دارد. به ويژه نتايج نشان دادند كه مدل ناحيه چسبندهاي كه در آن سطح آسيب خورده با استفاده از مفهوم انرژي اتلافي در نظر گرفته شده بود، دقت بهتري نسبت به مدل ديگر دارد. همچنين اثرات پارامترهاي مدل ناحيه چسبنده در رشد ترك خستگي مورد بررسي قرار گرفت. نتايج بررسيها نشان داد كه چقرمگي شكست cG و ثوابت m و c معادهه پاريس مهمترين پارامترها در تخمين مناسب رشد ترك خستگي هستند و هذا در اندازه گيري آنها با استفاده از آزمايش بايستي دقت و تعداد نمونه هاي كافي صورت گيرد. همچنين بررسيها نشان داد كه پارامتر نرخ رهايي انرژي كرنشي آستانه خستگي يعني thG تنها در خستگيهاي پرچرخه حائز اهميت ميباشد. پارامترهاي سفتي و استحكام اوهيه مدل ناحيه چسبنده نيز كمترين تاثير را بر ميزان نرخ رشد ترك خستگي دارند. واژههاي كليدي: جدايي بين لايهاي ) Delamination (، مدل ناحيه چسبنده ) Cohesive Zone Model ،) خستگي، نرخ رهايي انرژي كرنشي