تحلیل تخریب اتصالات چسبی بال کامپوزیتی با استفاده از المان واسط چسبنده سه بعدی

مواد کامپوزیتی چندلایه با توجه به استحکام و سفتی بالا نسبت به وزن، کاربرد بسیار وسیعی در صنایع مختلف از جمله هوافضا دارند. لذا تشخیص مکانیزم های خرابی این مواد اهمیت بسیار زیادی در پیش بینی رفتار مکانیکی آن ها دارد. یکی از اصلی ترین مود های خرابی اصلی این مواد، جدایی بین لایه ای است که در بین لایه های کامپوزیتی و در نقاط اتصال قطعات مختلف به یکدیگر مشاهده می شود. در این پژوهش به منظور پیش بینی رشد آسیب در اتصالات چسبی بال کامپوزیتی، مدل ناحیه چسبنده به کار گرفته می شود. مزیت این روش، امکان مدل سازی رشد جدایی بین لایه ای بدون نیاز به وجود ترک اولیه و المان بندی مجدد می باشد. به علاوه به منظور پیش بینی آسیب احتمالی در لایه های کامپوزیتی، مدل آسیب پیش رونده لادوز در نرم افزار آباکوس با استفاده از کد نوشته شده توسط کاربر (Umat) پیاده سازی شده و میزان اهمیت در نظر گرفتن تخریب درون لایه ای در لایه های کامپوزیتی بر تسریع شروع تخریب و رشد آن در اتصال چسبی مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج حاصل از اعتبارسنجی نشان از دقت مناسب روش به کار گرفته شده، دارد. به علاوه نتایج تحلیل نشان داد، استفاده از المان های سه بعدی به مراتب دقت بهتری در تشخیص شروع تخریب و رشد آن نسبت به مدل های دوبعدی دارد. در ادامه اثرات مشخصات اتصال چسبی مثل ضخامت و کیفیت اتصال در استحکام سازه بال مورد بررسی قرار گرفته است.

کلیدواژه ها:

مدل ناحیه چسبنده ، مکانیک محیط پیوسته ، تئوری خرابی لادووز ، پوسته-تقویت کننده