7633

7633

//θ) تورق بين لايه هاي I شبيه سازي عددي موداستفاده از چيدمان معادل در چن دلايه اي هاي كامپوزيتي

كارشناسي ارشد

مهندسي مكانيك

1390

1390

دكتر محمود مهرداد شكري

چكيده تورق در مواد مركب لايه اي مورد بررسي قرار گرفته است . هدف اوليه I در اين تحقيق، مود تحقيق، استفاده از روش معادل سازي لايه ها و چيدمان معادل در مدل سازي المان محدود شروع و دو مقدار مختلف 0 و θ 0° ) است، كه به //θ°) با تورق بين لايه هاي DCB رشد تورق در نمونه هاي 90 اختصاص داده مي شود. به كمك اين روش، امكان تخمين شروع تورق، بدون نياز به انجام آزمايش و مدل سازي المان محدود فراهم مي شود. در واقع در اين روش، تخمين شروع تورق با استفاده از خواص تورقي چيدمان هاي صفر درجه با ضخامت هاي متفاوت و معادل سازي چيدمان اصلي با ضخامتي معين از چيدما نهاي صفر درجه، انجام مي پذيرد. به منظور پي شبيني رفتار تورق از معيار نرخ آزادسازي انرژي كرنشي بحراني استفاده شده است. در اين راستا نرخ آزادسازي انرژي كرنشي از روش هاي تحليلي و عددي مختلف محاسبه شده و نتايج آنها مورد ارزيابي قرار گرفته است. با ارائه سه راهكار مختلف براي معادل سازي لايه ها مقادير نرخ آزادسازي انرژي در تير اص لي و تير معادل سازي شده در شروع تورق تعيين و مقايسه شده است. همچنين محدوده اعتبار نتايج معادل سازي با تعيين پارامتر غير يكنواختي در نوك ترك و كنترل خطاي نتايج ، تعيين شده (0°//θ°) بين لايه هاي I است. از اهداف ديگر تحقيق، مد لسازي المان محدود رشد تورق مود است. بدين منظور با ارائه راهكاري براي رشد ترك، مدل المان محدود براي شبيه سازي پديده شروع و رشد تورق بين دو لايه صفر درجه، ارائه شده است. مقايسه نتايج مدل المان محدود و نتايج آزمايشگاهي موجود حاكي از دقت بسيار خوب مدل المان محدود ارائه شده در پيش بيني رفتار تورقي قطعه است. در حالتي كه تورق بين لايه هاي صفر و نود است، با تغيير فيزيك مساله تورق، اثر ريزترك هاي انحرافي در نوك ترك بر تخمين نرخ آزادسازي انرژي كرنشي رشد تورق ، مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج نشان از اين دارند كه عدم فرض وجود ريزترك در نوك ترك در اين حالت، موجب افزايش بسيار زياد خطاي مدل المان محدود و معيار نرخ آزادسازي انرژي كرنشي در پي شبيني رشد تورق مي شود. چيدمان معادل ، نرخ آزادسازي انرژي ،I واژه هاي كليدي: مدل سازي المان محدود، تورق مود كرنشي