تعیین ضرایب شدت تنش در صفحات تابعی ارتوتروپیک با روش بدون المان گلرکین

نویسندگان

1 عضو هیات علمی / گروه مهندسی رباتیک، دانشگاه صنعتی شاهرود

2 عضو هیات علمی / دانشکدة مهندسی مکانیک، دانشگاه فردوسی مشهد

3 عضو هیات علمی/ دانشکدة مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود

doi
چکیده

روش‌های تولید مواد تابعی سبب می‌شود رفتار این مواد غیر ایزوتروپ باشد. در این مقاله از روش بدون ­المان گلرکین برای مطالعة شکست مواد تابعی ارتوتروپیک استفاده شده است. در این روش محاسبة عددی مشتق میدان­های اصلی و کمکی کرنش به‌سادگی انجام می­شود، حال آنکه روش المان محدود و فرم توسعه­یافتة آن با مشکلاتی همراه است. به‌علاوه در این مقاله یک انتگرال پایستار جدید برای محاسبة پارامترهای شکست در مواد غیرهمگن ارائه شده است که فرم یکسانی برای بارگذاری مکانیکی و حرارتی دارد. این شکل جدید از انتگرال برهم­کنش دارای ترم­هایی با تعبیر فیزیکی مشخص بوده و برای برهم­کنش میدان‌های خطی بر میدان الاستیک دارای ترم­های ثابت است و به‌طور سیستماتیک قابل تعمیم می­باشد. در این مقاله، ضرایب شدت تنش در مواد تابعی ارتوتروپیک با به‌کارگیری این انتگرال برهم‌کنش محاسبه شده است. برای گسسته­سازی معادلات حاکم از روش بدون المان گلرکین استفاده شده است. در چند مثال اثر تغییر خصوصیات مواد بر ضرایب شدت تنش بررسی شده است. مقایسة نتایج با مقادیر گزارش­شده در مقالات موجود بیانگر دقت قابل قبول رابطة ارائه‌شده است.