17327

17327

تحليل تنش و پيش‌بيني افت خواص مكانيكي در كامپوزيت‌هاي لايه‌اي متعامد حاوي ترك‌ماتريسي در دو لايه‌ي 90 درجه با استفاده از روش حساب تغييرات

كارشناسي ارشد

مكانيك جامدات

آبان ماه 1395

دكتر بيژن محمدي

مكانيك

چكيده ترك‌ماتريسي يكي از مـتداول‌ترين مكانيزم¬هاي خرابي در كامپوزيت‌هاي لايه‌اي محسوب مي‌شود. مدل‌هاي تحليلي متعددي جهت بررسي ميدان تنش، افت سفتي در يك چگالي ترك خاص و شروع و رشد ترك‌ماتريسي در يك كامپوزيت لايه‌اي ارائه شده‌اند. در مواردي كه در دولايه‌ي مختلف ترك‌ماتريسي ايجاد شده باشد اكثر مقالات اثر تكنيك هموژن¬سازي جهت شبيه¬سازي و تحليل اين كامپوزيت¬هاي لايه¬اي حاوي خرابي استفاده نموده¬اند. در اين پايان‌نامه نتايج ميدان تنش، افت سفتي و نرخ رهايي انرژي كرنشي با استفاده از شيوه¬ي حساب تغييرات مربوط به تكنيك هموژن‌سازي در كامپوزيت‌هاي لايه‌اي متعامد حاوي دولايه‌ي 90 درجه ترك‌خورده با نتايج حاصل از تحليل هم‌زمان ترك‌ها مقايسه شده است تا صحت نتايج مربوطه و امكان استفاده از اين نتايج جهت بررسي شروع و رشد ترك‌خوردگي مورد بررسي قرار گيرد و همچنين در راستاي بهبود نتايج ميدان تنش از تكنيك تقسيم لايه¬ها استفاده مي¬شود. همچنين ميدان تنش، افت سفتي و نرخ رهايي انرژي كرنشي حاصل از دو الگوي متقارن و پادمتقارن ترك‌خوردگي در كامپوزيت‌هاي لايه‌اي حاوي دو لايه‌ي 90 درجه ترك‌خورده مقايسه شده است. واژه‌هاي كليدي: ترك‌ماتريسي، كامپوزيت لايه‌اي، روش تغييرات، الگوي ترك پادمتقارن، مينيمم انرژي مكمل، تكنيك هموژن‌سازي، تكنيك تقسيم لايه¬ها

1396/03/07

1/1/1900 12:00:00 AM

Abstract: Matrix cracking is one of the most common damage mechanism in composite laminates. Many analytical models have been developed to determine the stress distribution, stiffness regardation at specific crack density and also crack propagation. In cases that there are two (or more) cracked plies, most reserachers have used the homogenization method to analyze and simulation the laminates. In this thesis matrix cracking has been studied in symmetric cross-ply composite laminates that have two 〖90〗^° cracked plies by variational method. To analyze the effects of matrix cracking on structure behavior, results of stress distribution, stiffness regardation and strain energy release rate which, are computed by two methods: homogenization method and simultaneous analysis method, have been compared. For improving accuracy of results, ply-refinement technique has been used in each method. Also stress distribution, stiffness regardation and strain energy release rate results of staggered and symmetric cracking pattern, are compared. Keywords: Matrix Cracking, Variational Method, Staggered Pattern, Minimum Complemetary Potential Energy, Homogenization Method, Ply Refinement Technique