پیش بینی عمر خستگی پلیمرهای تقویت شده با الیاف شیشه و الیاف گرافیت تحت بارگذاری های مختلف

شناخت دقیق رفتار پلیمرهای تقویت شده در بارگذاری خستگی به منظور طراحی سازه های قابل اعتماد حایز اهمیت است و با توجه به رفتار متفاوت این مواد نسبت به مواد سنتی، معرفی معیاری که نماینده واقعی عمر خستگی این مواد باشد بسیار مهم است. در این تحقیق، عمر خستگی برای ورق تقویت شده با الیاف شیشه و الیاف گرافیت که تحت بار خمشی قرار گرفته، برای دو حالت بارگذاری جانبی گسترده و متمرکز محاسبه و با یکدیگر مقایسه شده است. برای مدلسازی مساله از تیوری کاهش استحکام و برای محاسبه مقدار تنش در لایه های ورق، از تیوری برشی مرتبه اول ورق ها استفاده شده و با استخراج توزیع تنش در هر لایه از ورق، و با استفاده از تیوری کاهش تدریجی خواص، میزان کاهش استحکام برای هر لایه در هر مرحله از بارگذاری بدست آمده است. با ادامه بارگذاری، سرانجام استحکام لایه ها در اثر خستگی در راستای الیاف و ماتریس کاهش می یابد تا به مقدار تنش اعمال شده به لایه می رسد و لایه شکسته می شود. در این مرحله، از تیوری قاعده کاهش ناگهانی خواص برای مدلسازی شکست لایه استفاده می شود و با ادامه فرآیند حل، میزان عمر خستگی لایه ها و اثرات شکست یک لایه بر رفتار لایه های دیگر تا رسیدن به شکست نهایی، مورد بررسی قرار می گیرد. همچنین در قسمت نتایج عددی عمر خستگی برای ورق کامپوزیتی از دو جنس یاد شده با یکدیگر مقایسه شده است.

Keywords:

پلیمرهای تقویت شده , پیش بینی عمر , تیوری کاهش تدریجی خواص , تیوری کاهش ناگهانی خواص , تیوری مرتبه اول برشی