15054

مدلسازي پديده تورق تحت بارگذاري خستگي با دامنه متغير در سازه هاي كامپوزيتي

1401

دكتر فتح الله طاهري بهروز

در دهههاي اخير، بهرهگيري گساترده از مواد كامپوزيتي در صانايع پيشارفتهاي همچون هوافضاا، خودروساازي و سااير ساازهها، توجه وياهاي را به بررساي پديدههاي مرتب با اسايب اين مواد معطوف سااخته اسات. از ميان سااازوكارهاي متعدد ت ريب در اين مواد، پديدهي تورق 1يكي از مهمترين و بحرانيترين انها بهشاامار ميرود. تورق عمدتاً بر ارر اعمال بارگذاريهاي مكانيكي شاكل ميگيرد و به رشاد و گساترآ اسايب درونلايهاي منجر ميشاود. پاوهش حاضار با هدف مدلساازي عددي رشاد تر در مواد مركب تحت بارگذاري خساتگي با دامنه متغير، مبتني بر رويكرد المان چسابنا 2انجام شاده اسات. در گام ن سات، مباني نيري پديدهي تورق و انواع اسايبهاي رايج در كامپوزيتها مورد بررساي ورار گرفته و ساپر روآهاي م تلف مدلساازي شاكسات، شاامل مكانيك شاكسات ك سايك و مدل ناحيه چسابنا بهت صايل معرفي شادهاند. تمركز اصالي مدلساازي بر تحليل رفتار تر در مود Iبارگذاري، براي نمونهي تير دولبهي يكسارگيردار 3بوده اسات. در اين راساتا، از مدل كشاش- جدايش ساه خطي براي المان چسابنا اسات اده شاده اسات. مدل ساهخطي وادر اسات با دوت بالاتري نسابت به مدل هاي سادهتر دوخطي و نمايي و... ، رفتار پيچيدهي تر در حضور پديدهي پلزني الياف را شبيهسازي كند. در اين تحقيب، بهمنيور واوعگرايانهتر نمودن پيشبينيهاي مدل، نقش مؤرر پلزني الياف در تحليل لحاظ شااده اسات پديدهاي كه با افزايش مقاومت ساازه پر از شاروع تر، افزايش چقرمگي شاكسات و كاهش نرر رشاد تر همراه اساات. در ب ش روآشااناسااي، معادلات حاكم بر رفتار تورق، معيارهاي اساايب، و رواب مكانيكي مورد اسات اده بهروشاني تبيين شادهاند. مدل عددي توساعهيافته به صاورت يك زير برنامه در والب UMATو در محي نرمافزار Abaqusپيادهسااازي شااده و صااحكت عملكرد ان از طريب مقايسااه با دادههاي تجربي پيشااين مورد اعتبارسانجي ورار گرفته اسات. نتايج بهدساتامده نشاان ميدهد كه تغيير در دامنهي بارگذاري، ارر وابلتوجهي بر نرر رشاد تر و طول ناحيهي پلزني دارد. انطباق دويب پاساخ عددي با دادههاي تجربي، بيانگر دوت، پايداري و وابليت اعتماد مدل پيشانهادي در پيشبيني رفتار تورق تحت شاراي بارگذاري خساتگي با دامنه متغير 4اسات. تحليلهاي انجامشااده بر نمودارهاي اساات راجشااده حاكي از ان اساات كه تغيير ناگهاني در دامنهي بارگذاري، بهوياه در الگوهاي بارگذاري گسسته موسوم به بارگذاري دوسطحي ،5تأرير چشمگيري بر نرر رشد تر دارد

9/10/2024 12:00:00 AM

87567

1404/07/19

Modeling of Delamination under Variable Amplitude Fatigue Loading in Composite Laminates

بارگذاري خستگي با دامنه متغير، تورق، مكانيك شكست، مدل المان چسبناك سه خطي

Variable-Amplitude Fatigue Loading, Delamination, Fracture Mechanics, Trilinear Cohesive Zone Model