مود شکست بازشدگی ترک سکه ای موجود در لایه کامپوزیت ناهمسان
کد مقاله : 1053-ISME
نویسندگان:
علی خجسته *1، مرتضی دهقان منشادی2
1دانشکده فنی دانشگاه تهران. تهران. ایران
2دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تهران، تهران، ایران.
چکیده مقاله:
وجود ترک در جامدات مختلف امری دور از انتظار نیست، از سویی دیگر توسعه روز افزون مواد کامپوزیتی توجه به اندرکنش ترک با محیط‌های ناهمسانگرد را دوچندان کرده است. همچنین ایجاد و گسترش ترک در جامدات یکی از عوامل مهمی است که برای جلوگیری از اثرات مخرب ترک بر روی محیط باید مورد بررسی قرار گیرد. با توجه به این موضوع که ترک ممکن است در معرض مودهای مختلف شکست قرار بگیرد، بررسی ترک تحت شرایط مرزی مختلف، کمک شایانی به پیش‌بینی رفتار محیط دارای ترک میکند. در این مقاله به صورت تحلیلی مود شکست بازشدگی ترک سکه‌ای واقع در لایه کامپوزیت ناهمسانگرد از نوع ایزوتروپ جانبی مورد بررسی قرار گرفته است. با نوشتن شرایط مرزی حاکم بر مساله و جایگذاری آن‌ها در معادلات حاکم بر محیط و تغییر متغیرهای مناسب، شرایط مرزی به معادلات انتگرالی دوگانه تبدیل می‌گردند. در نهایت با حل معادلات انتگرالی دوگانه، مسائل مورد بررسی هر کدام به یک معادله فردهلم نوع دوم که تابعی از شعاع ترک، ضخامت لایه و خواص محیط است، منتهی می شوند. سپس ضریب شدت تنش نوک ترک سکه‌ای حاصل می گردد، نتایج شدت تنش برای مصالح مختلف ایزوتروپ جانبی بر حسب نسبت ضخامت لایه به شعاع ترک سکه‌ای به دست آمدند. نتایج نشاندهنده آن هستند که ناهمسانی محیط تاثیر قابل توجهی بر روی ضرایب شدت تنش میگذارد و با افزایش ضخامت لایه به شعاع ترک ضریب شدت تنش افزایش و این مقدار در ضخامتهای زیاد مستقل از نوع مصالح محیط به ضریب شدت تنش محیط بینهایت میل پیدا میکند
کلیدواژه ها:
مکانیک شکست، ترک سکه‌ای، کامپوزیت ناهمسان، مود شکست بازشدگی، ضریب شدت تنش.
وضعیت : مقاله برای ارائه شفاهی پذیرفته شده است