توسعه ی یک مدل لایه گون در حضور روش انتگرال جی برای پیش بینی رشد ترک بین لایه ای در ورق های چندلایه مرکب
نویسندگان
1 دانشیار، مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی شریف، تهران ، ایران
2 دانشجوی دکترا، مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی شریف، تهران - ایران
3 کارشناسی ارشد، مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی شریف، تهران ، ایران
doi
10.22068/jstc.2018.57771.1271چکیده
در این مقاله یک روش عددی به منظور پیش بینی رشد ترک در ورق های چند لایه مرکب توسعه داده شده است. برای محاسبه دقیق تنش های بین لایه ای، تئوری لایه گون ردی به کار گرفته شده و صحت نتایج بدست آمده به کمک نرم افزار اجزاء محدود آباکوس تأیید گردیده است. سپس قابلیت حل مسائل در حضور جدایش بین لایه ای، به عنوان مهمترین عامل خرابی مواد مرکب، به مدل اضافه شده است. در ادامه روش عددی انتگرال جی، به عنوان یک انتگرال مستقل از مسیر، برای ترک های صفحهای بین لایهای در چند لایه های مرکب معرفی شده و با استفاده از آن مدل لایه گون ابتدایی تکمیل گردیده است. همچنین رشد آسیب در سازه با نرخ رهایی انرژی کرنشی کنترل می گردد؛ به این صورت که در ابتدا روش محاسبه ماتریس سختی کل سازه به وسیله ی المان لایه گون بیان گشته و جابجاییهای گره ای و میدان تنش-کرنش در المانها استخراج می گردد. سپس با محاسبه ی انتگرال جی سه بُعدی، امکان پیشبینی رشد ترک به کمک معیار نرخ رهایی انرژی کرنشی لبه ی ترک، به دست می آید. در انتها به منظور اعتبارسنجی مدل ارائه شده، نتایج بدست آمده با نتایج مدل های موجود مقایسه گردید و مشاهده شد که در عین منحصر به فرد بودن، با برخی از مدل های تحلیلی قرابت بیشتری دارد.