فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

آزمون نفوذگری روشی است که از طریق بررسی رفتار ماده در پاسخ به عمل نفوذگری روی جسم به اطلاعاتی در مورد آن دست می‌یابد. از مهم‌ترین اطلاعاتی که می‌توان از این پاسخ گرفت، مدول الاستیسیته و همچنین تنش‌پسماند نهفته در جسم است. کامپوزیت‏ها ترکیبی از دو یا چند ماده متفاوت هستند و تنش‌های پسماند نیز به دلیل همین اختلاف و ناهمگونی ایجاد می‏شود. با توجه به اثرات مخربی که این نوع تنش‌ها بر عملکرد سازه‏های کامپوزیتی دارند، تعیین مقدار و توزیع آن‌ها ضروری است. در کامپوزیت‌های لایه‌ای، برای تعیین تنش‌های‌پسماند در مقیاس مکرومکانیک روش‌های تجربی و مکانیکی وجود دارد، اما برای تعیین تنش‌های‌پسماند در مقیاس مایکرومکانیک روشی تجربی و مکانیکی که بتواند این تنش‌ها را اندازه‌گیری کند، وجود ندارد. هدف از پژوهش حاضر، شبیه‌سازی المان محدود آزمون نفوذگری برای تعیین مدول الاستیسیته و همچنین مایکرو تنش‌پسماند در یک لایه تک‌جهته کامپوزیتی است. برای این منظور، المان حجمی معرف مناسبی از کامپوزیت در نظرگرفته شده و نفوذگر مجازی روی آن انجام شده‏است. نتایج نشان می‏دهد که مدول الاستیسیته تخمین زده شده برای الیاف، به این روش، به عمق نفوذ نفوذگر وابسته است، اما تنش‌پسماند محاسبه شده، مستقل از عمق نفوذ نفوذگر است. برای بررسی تاثیر ماتریس روی نتایج نفوذگری در الیاف، علاوه بر مدل‌سازی کامپوزیت، یک ماده همسانگرد که خواصی مشابه با الیاف شیشه دارد نیز مدل‌سازی شده است و نتایج آن با نتایج کامپوزیت مقایسه شده‏است.