11280

11280

تعيين پارامترهاي چقرمگي شكست چند لايه هاي كامپوزيتي متعامد با استفاده از پارامترهاي چند لايه هاي تك جهته

كارشناسي ارشد

مكانيك - طراحي كاربردي- جامدات

دي ماه 1391

دي ماه 1391

دكتر بيژن محمدي

چكيده در اين پايان¬نامه هدف تعيين پارامترهاي چقرمگي شكست چند لايه¬هاي متعامد با استفاده از پارامترهاي چقرمگي شكست لايه¬هاي تك جهته مي¬باشد. ايده اصلي بر اين اصل استوار است كه چقرمگي شكست بحراني، يك پارامتر مادي بوده و تنها به نوع ماده وابسته است. با بررسي مكانيزم¬هاي موثر بر تغيير چقرمگي شكست بحراني مود I چند لايه¬هاي متعامد نسبت به چقرمگي شكست بحراني مود I لايه¬هاي تك جهته، پيش¬بيني شد كه برهمكنش بين اين مكانيزم¬ها و ميزان كمّي تاثيرگذاري آن¬ها مي¬تواند از عوامل اصلي تغيير قابل توجه چقرمگي شكست بين چندلايه¬هاي متعامد و لايه¬هاي تك-جهته باشد. با استفاده از زبان برنامه نويسي پايتون(Paython) برنامه¬اي در نرم¬افزار آباكوس نوشته شد كه مي¬توان به كمك آن در لايه¬هاي 90 درجه المان¬هاي واسطي جهت مدل¬سازي ترك¬هاي ماتريسي درنظر گرفت. نتايج حاصل از مدل¬سازي همزمان ترك¬هاي ماتريسي و جدايي بين لايه¬اي نشان داد كه اين نوع شبيه‏سازي حدود 10 الي 20 درصد افزايش چقرمگي شكست بحراني مود I چند لايه¬هاي متعامد نسبت به چقرمگي شكست بحراني مود I لايه¬هاي تك جهته را پيش¬بيني مي¬كند كه كمتر از مقدار افزايش چقرمگي شكست از لايه¬هاي تك جهته به چندلايه متعامد مي¬باشد. نتايج حاصله توانست پديده¬ي Stick-Slip كه ناشي از ترك خوردگي ماتريس در رفتار بار- جابجايي آزمون DCB مي-باشد را شبيه‏سازي نمايد. هرچند اين شبيه¬سازي نمي¬تواند رفتار سخت¬شوندگي موجود در آزمون DCB لايه‏چيني متعامد را پيش‏بيني كند. عامل ديگر موثر بر تغيير چقرمگي شكست، مدل¬سازي مجزا الياف و رزين در لايه¬ي 90 درجه، توأم با پيش¬ترك جدايي بين لايه¬اي در نزديكي نوك ترك بود. نتايج حاصل از مدل¬سازي همزمان شبيه-سازي الياف و رزين در لايه 90 درجه و جدايي بين لايه¬اي نشان داد كه اين نوع شبيه¬سازي حدود 20 الي 30 درصد افزايش چقرمگي شكست بحراني را پيش¬بيني مي¬نمايد. واژه¬هاي كليدي: جدايي بين لايه¬اي، آزمايش DCB، المان واسط، چقرمگي شكست، ترك ماتريسي