فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

رفتار شکست مواد مرکب حساسیت زیادی به خواص مکانیکی مادة زمینه، ویژگی سطح الیاف و خواص اتصال بین زمینه و الیاف دارد و این خواص با توجه به نوع ماده و فرآیند تولید مواد مرکب مطابق با تحقیقات پیشین آزمایشگاهی در محدودة‌ وسیعی تغییر می‌کنند. مقاله حاضر با ارائه مدل میکرومکانیکی از میکروساختار مواد مرکب، میزان اثرگذاری خواص زمینه و اتصال آن با الیاف را بر رفتار شکست مواد مرکب بررسی می‌نماید. توزیع الیاف در این مدل مطابق با مشاهدات آزمایشگاهی به صورت تصادفی و شعاع الیاف به صورت یک توزیع نرمال و با چیدمان تصادفی توصیف می‌شود. الیاف با مدل الاستیک خطی، زمینه با مدل الاستوپلاستیک همراه با معیار داکر-پراگر و اتصال بین آنها با استفاده از المان چسبناک مدل‌سازی می‌شود. رفتار شکست با تحلیل اجزای محدود سلول واحد متناوبی از میکروساختار و در کسر حجمی متفاوتی از الیاف و گستره وسیعی از خواص مواد تحلیل می‌شود. تحلیل میکرومکانیک در اندازه المان‌های مختلف، برای اطمینان از دقت محاسبات انجام خواهد شد و اندازة مناسب المان با توجه به درصد حجمی الیاف تعیین می‌گردد. میزان اثرگذاری خواص اتصال بین زمینه با الیاف شامل استحکام اتصال و انرژی شکست در دو جهت محوری و برشی و متغیر توانی انرژی شکست ترکیبی بر روی رفتار شکست سلول واحد بررسی می‌شود و با انجام تحلیل با خواص مختلف، متغیرهای دارای بیشترین تأثیر بر رفتار شکست مواد مرکب شناسایی می‌شوند.