فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در این مقاله نشان داده می‌شود که می‌توان با استفاده از روش همگن‌سازی عددی نمودار ماکروسکوپی سطح شکست یک ماده پلی کریستالی را در حضور آسیب‌های اولیه میکروسکوپی به دست آورد. به این منظور نمونه‌هایی از ساختار میکروسکوپی ماده به‌صورت دوبعدی در قالب حجم نمونه‌هایی در نظر گرفته می‌شوند که شامل تعدادی دانه با خواص الاستیک خطی با مرز دانه‌هایی از نوع ترک چسبناک غیرخطی هستند. در این مدل‌سازی محل جوانه‌زنی و رشد میکرو ترک‌ها مرز دانه‌ها می‌باشند. به‌منظور مطالعه‌ی اثر آسیب اولیه بر خواص ماکروسکوپی ماده، در مرکز هندسی حجم نمونه‌ها سه شکل متفاوت از آسیب‌های اولیه ایجاد می‌گردد به‌گونه‌ای که مرز دانه‌های آن ناحیه هیچ‌گونه توانایی ذخیره انرژی کششی یا برشی را ندارند. شرایط مرزی به‌صورت جابجایی دومحوره و برگرفته از تانسور کرنش ماکروسکوپی به‌صورت گام‌به‌گام بر مرز بیرونی حجم نمونه‌ها اعمال می‌گردد و تا لحظه شکست حجم نمونه ادامه می‌یابد. نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهد که وجود آسیب‌های اولیه استحکام ماده را به مقدار چشمگیری کاهش می‌دهد و می‌تواند سبب نامتقارن شدن نمودار سطح تسلیم ماده گردد. این در حالی است که وجود این آسیب‌ها تأثیری بر مدول الاستیسیته ی ماده ندارد.