27315

بررسي تجربي و تئوري شكست ترد در شيارهاي V شكل با سوراخ انتهايي تحت بارگذاري مركب I/III

كارشناسي ارشد

مهندسي مكانيك

99

3/8/1401

مجيدرضا آيت اللهي

عليرضا ترابي

مهندسي مكانيك

در اين مطالعه، شكست ترد شيار‌هاي V شكل با سوراخ‌ انتهايي (شيار VO) تحت بارگذاري خالصI ، بارگذاري مركب I و III و بارگذاري خالص III بررسي مي‌شود بطوري كه در ابتدا، روابط منحني‌هاي حد شكست بر اساس معيار‌هاي حوزه LENFM براي اين هندسه به كمك ميدان تنش، گسترش داده شدند. از نظر تئوري، معيار‌هاي تنش پايه، بيشينه تنش مماسي (MTS) و ميانگين تنش مماسي (MS) مورد بررسي قرار مي‌گيرند. از آنجا كه معيارهاي تئوري بدون نتايج تجربي فاقد اعتبار علمي هستند، بنابراين نمونه‌هايي از جنس پليمر PMMA كه رفتار ترد دارند تهيه شد. اين نمونه‌ها به روش برشكاري سرد واترجت و با شعاع‌هاي مختلف نوك شيار توليد شدند. براي بالارفتن دقت مطالعه نمونه‌هايي براي آزمايش كشش نيز توليد شد تا خواص الاستيك ماده مورد آزمايش به روش تطابق تصاوير ديجيتال (DIC) اندازه‌گيري شود. اگر چه هر دو معيار تطابق خوبي با نتايج تجربي از خود نشان دادند، مشاهده شد كه معيار MTS نسبت به MS تطابق بهتري با نتايج تجربي دارد و همچنين با افزايش شعاع نوك شيار، ميزان انحراف از نتايج تجربي در حال افزايش است.

1401/08/18

Experimental and theoretical study of mixed-mode I / III brittle fracture in V-notch with end-hole (VO-notch)

10/25/2023 12:00:00 AM

In this study, the brittle fracture of V-shaped notch with end hole (VO notch) is investigated under pure mode I, mixed mode I / III and pure mode III, so that initially, the equations of the fracture limit curves based on the LENFM's criteria is generated. The stress base criteria include, maximum tangential stress (MTS) and mean stress (MS). Since the theoretical criteria without experimental results lack scientific validity, therefore specimens of PMMA polymer that have brittle behavior were prepared. These specimens were produced by cold waterjet cutting method and with different notch tip radii. To increase the accuracy of the study, specimens for tensile testing also were produced to measure the elastic properties of the tested material using the Digital Image Correlation (DIC) method. Although both criteria showed a good agreement with the experimental results, it was observed that the MTS criterion has a better agreement with the experimental results and with the increase of the radius of the notch tip, the deviation from the experimental results is increasing.

شكست ترد، شيار VO، آزمايشDIC، معيار بيشينه تنش مماسي، ميانگين تنش مماسي، بارگذاري مركب I و III

brittle fracture, VO-notch, DIC test, maximum tangential stress, mean stress, mixed mode loading I/III

mohsen askari

Dr. Majid Reza Ayatollahi