16262

16262

مدل سازي رشد تورق در مود II چند لايه هاي كامپوزيتي پليمري تك جهته و چند جهته

كارشناسي ارشد

مكانيك - طراحي كاربردي

1395

دكتر شكريه

مهندسي مكانيك

در اين پژوهش، شروع و رشد تورق در نمونه¬ي شكاف انتهايي در حالت¬هاي مختلف زواياي بين وجهي 0//θ تحت بارگذاري مود II مورد بررسي قرار گرفته است. بدين منظور نمونه¬¬ي ENF با لايه¬چيني [011/θ//012] با استفاده از روش لايه¬چيني دستي ساخته شده و زواياي صفر، 15، 45، 60 و 90 درجه براي θ در نظر گرفته شده است. اين لايه¬چيني به منظور حذف اثرات لايه¬چيني دوردست فصل مشترك تورق، بر چقرمگي شكست نمونه¬هاي ENF انتخاب شده است. با انجام آزمايش تورق با استفاده از نمونه¬هاي ياد شده بر اساس استاندارد ASTM، چقرمگي شكست بين¬لايه¬اي شروع، پايا و منحني مقاومت استخراج شدند. علاوه بر اين با استفاده از روش پردازش تصوير ، مقادير طول ترك و لغزش نوك ترك، استخراج گرديدند. نتايج آزمايشگاهي نشان داد كه نمونه¬هاي ENF با فصل مشترك 0//0 و 0//15 با توجه به رشد ناگهاني ترك، فاقد منحني مقاومت هستند؛ يا به عبارت ديگر، تفاوتي بين مقدار چقرمگي شكست شروع و رشد مشاهده نمي¬گردد. هم¬چنين مشاهده گرديد كه با افزايش زاويه¬ي θ در لايه چيني [011/θ//012]، ميزان بار شروع تورق و نيز چقرمگي شكست بين لايه¬اي شروع تورق به طور محسوسي كاهش مي¬يابد. در بخش دوم از اين تحقيق، رفتار تورقي نمونه¬ي ENF با استفاده از مدل المان محدود و بر پايه المان¬هاي ناحيه چسبناك مدل¬سازي شد. مطابق نتايج مدل¬سازي المان محدود، مشخص گرديد كه با افزايش زاويه¬ي θ در لايه چيني [011/θ//012] تا زاويه¬ي90 درجه، مدل چسبناك دوخطي توانايي پيش¬بيني منحني بار-جابه¬جايي نمونه¬ي ENF را نداشته و مي¬بايست مدل ساختاري درنظرگرفته شده براي المان بين¬لايه¬اي اصلاح گردد. بدين منظور دو مدل ناحيه¬ي چسبناك اصلاح شده جهت تخمين رفتار بار-جابحايي نمونه، به گونه¬اي كه ناحيه پل¬زني الياف مد نظر قرار گيرد، معرفي گرديده و توانايي هر يك از مدل¬هاي پيشنهادي در پيش¬بيني منحني بار-جابه¬جايي مورد بررسي قرار گرفتند. در پايان براي ارائه¬ي درك صحيح¬تري از اثر زواياي بين وجهي، مولفه¬هاي تنش در ناحيه¬ي بين وجهي مورد ارزيابي قرار گرفتند. نتايج اين بخش نشان داد كه با تغيير زواياي بين وجهي، مولفه¬هاي تنش برشي اثر بيش¬تري بر چقرمگي شكست شروع و رشد تورق دارند

1395/10/22

1/1/1900 12:00:00 AM