12783

12783

تعيين عمر چندلايه هاي كامپوزيتي با لايه چيني متقارن عمومي تحت بارهاي متناوب كششي به روش مايكرومكانيك

كارشناسي ارشد

مكانيك - طراحي كاربردي

بهمن ماه 1392

بهمن ماه 1392

دكتر بيژن محمدي

چكيده : در تحقيق جاري با استفاده از روش مبتني بر انرژي به برسي حالت خرابي ترك ماتريسي در ماده IM7/977-2 كربن- اپوكسي تحت بارگذاري خستگي پرداخته شده است. نرخ انرژي رها شده ناشي از تشكيل مايكروترك ها كه نايرن براي كل چندلايه محاسبه كرده بود، به فرم تك لايه بسط داده شده است و محاسبات كاهش خواص مادي تك لايه با استفاده از روش دكتر فرخ آبادي براي ماده IM7/977-2 گرافيت-اپوكسي براي چندلايه متعامد محاسبه گرديده است. در نهايت با جمع كردن نرخ انرژي رها شده در كل چند لايه و در اختيار داشتن تست هاي تجربي نرخ رشد چگالي ترك در هر سيكل به محاسبه ضرايب قانون پاريس اصلاح شده و مقايسه با ضرايب روش نايرن كه از مدل كاهش سفتي متفاوتي استفاده كرده است، پرداخته شده است. اين ضرايب معياري براي سنجيدن مقاومت كامپوزيت ها در مقابل شروع ترك و گسترش آن تحت بارهاي خستگي استفاده مي شوند. از جمله مزاياي اين روش نسبت به روش نايرن كه از مدل كاهش سفتي هشين در محاسبه انرژي رها شده استفاده كرده است، توانايي محاسبه كاهش خواص مادي با لايه چيني عمومي و محدود نبودن اين روش به بارگذاري تك محوره است. روند استاتيكي خرابي بر اساس نرخ انرژي رهاشده براي تك لايه در دو حالت بار ثابت و جابه‌جايي ثابت در نرم‌افزار Ansys با استفاده از نوشتن Usermat و كدهاي APDL پياده‌سازي گرديد و با نتايج تجربي مقايسه شده است و روند خستگي در حالت جابه‌جايي ثابت براي چندين سطح از تنش براي لايه چيني متعامد و در يك سطح از تنش براي لايه چيني با استفاده از نرم‌افزار المان محدود محاسبه شده است. واژهاي كليدي: مايكرومكانيك – چگالي ترك – نرخ انرژي رها شده – بار خستگي – روش مبتني بر انرژي