شبیه سازی و بررسی رشد ترک در کامپوزیتهای بافتی الیاف شیشه وزمینه اپوکسی تحت بارگذاری استاتیکی با استفاده از روش المان محدود و مقایسه با نتایج تجربی

استفاده از کامپوزیتهای بافتی درسالهای اخیر بدلیل مقاومت بالای این نوع کامپوزیتها در برابر بارهای ضربه ای افزایش روزافزونی داشته است. با این وجود لایههای کامپوزیت بافتی به دلیل داشتن تنش های بین لایهای حساسیت بسیار زیادی به ترکهای عرضی وجدایش لایه ها دارندو بدین دلیل بررسی رشد ترک در بارگذاری های مختلف جهت تخمین مقاومت این مواد در شرایط مختلف امری اجتناب ناپذیر می باشد. بررسی نتایج بارگذاری در این نوع کامپوزیتها بیانگر این است که مخربترین شکست ها در مد Iو مدII صورت میگیرد. گرچه شکست در مدII از لحاظ اهمیت بعد از مدI قرار میگیرد ولی با این همه نبایستی از خطرات شکست در این مد غافل شد. از آنجاکه تهیه نمونه های کامپوزیت بافتی و آزمایشهای مربوط به شکست این نمونهها زمانبر و پرهزینه میباشد، در این مقاله سعی شده است این نمونه ها در نرمافزارAnsys مدلسازی شده و تحت بارگذاری استاتیکی شکست قرار گرفته و نتایج بدست آمده با نتایج اخذ شده از آزمایشهای عملی موجود در مقالات دیگر مقایسه گردد. نتایج نشان میدهدکه شرایط لایه لایه شدگی در امتداد تارها صورت گرفته است و تغییر ناگهانی دراندازه انرژی در عبور از تاری به تار دیگر کاملا مشهود است. همچنین استفاده از المانهای تکین برای مدلسازی نوک ترک نتایج بهتری در مقایسه با سایر المانها دارد و استفاده از المانهای تماسی جهت مش بندی سطوح تماس برای جلوگیری از تداخل سطوح امری اجتناب ناپذیر می باشد

کلیدواژه ها:

کامپوزیت بافتی ، روش اجزاء محدود ، تحلیل شکست ، مد I مدIIIII