مشخصه‌سازی ابعادی ورق کامپوزیتی شیشه/اپوکسی با ترک لبه‌ای تحت سیکل‌های سرمایش/گرمایش مرطوب

نویسندگان

1 دکتری، مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید بهشتی، تهران

2 دانشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید بهشتی، تهران

3 کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید بهشتی، تهران

4 استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید بهشتی، تهران

doi
10.22044/jsfm.2020.8704.2972
چکیده

انجماد آب در ترک‌های سطحی پره توربین بادی می‌تواند خواص مکانیکی آن را به‌طور قابل توجهی کاهش دهد. برای بررسی این پدیده، مدل اجزاء محدود به منظور شبیه‌سازی فرآیند یخ‌زدگی در تیر کامپوزیتی مقیاس‌کوچک تقویت شده با الیاف با شیار لبه‌ای ارائه شده و نیروی وارده بر تیر ناشی از یخ‌زدگی آب در دمای انجماد به کمک مدل محاسبه شده است. بر اساس این تکنیک، پارامتر جدیدی که اثر انبساط یخ نامیده می‌شود، معرفی و به کمک آن، تاثیر زاویه بازشوندگی شیار و ضخامت تیر بر توزیع تنش و کرنش در امتداد دهانه شیار بررسی شده است. با مصالحه بین مسئله واقعی، پره آسیب دیده ناشی از بهره‌برداری، و استاندارد موجود که معمولا برای توصیف رفتار شکست مواد کامپوزیتی استفاده می‌شود، یک هندسه بهینه برای تحقیقات آزمایشگاهی طراحی شده است. نتایج تجربی حاصل از تیر کامپوزیتی مقیاس‌کوچک بر اساس هندسه طراحی شده که تحت اثر همزمان رطوبت و دمای انجماد قرار دارد، اهمیت فاکتور انبساط یخ بر پاسخ مواد و سازه‌ها به ازای سیکل‌های مختلف سرمایش/گرمایش را نشان می‌دهد.