توسعه ی یک مدل لایه گون در حضور روش انتگرال جی برای پیش بینی رشد ترک بین لایه ای در ورق های چندلایه مرکب

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 تایید گردیده است. سپس قابلیت حل مسائل در حضور جدایش بین لایه ای، به عنوان مهم ترین 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 صفحه ای بین لایه ای 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 جابجایی های گره ای و میدان تنش-کرنش در المان ها استخراج می گردد. سپس با محاسبه ی انتگرال جی سه بعدی، امکان پیش بینی 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.

کلیدواژه ها:

جدایش بین لایه ای ، انتگرال جی ، تئوری لایه گون ، لبه ی آزاد ، نرخ رهایی انرژی کرنشی