پیش‌بینی استحکام نمونه‌های حلقوی کامپوزیتی با روش آسیب پیش‌رونده

در مقاله حاضر با استفاده از روش‌های چندمقیاسی، معیاری برای پیش‌بینی شروع و رشد آسیب در کامپوزیت‌های لایه‌ای بافته شده صفحه‌ای جهت پیش‌بینی استحکام آنها ارائه شده است. بدین منظور با مدل‌سازی حجمک نماینده و با محاسبه تنش‌های میکروسکوپیک، آسیب در یارن‌ها و رزین مورد بررسی قرار گرفته است. سپس با بهره‌گیری از شرایط مرزی مناسب، تنش‌ها و کرنش‌های ماکروسکوپی حجمک نماینده برای به‌دست آوردن مؤلفه‌های ماتریس سفتی معادل محاسبه شده‌اند. با توسعه زیرروال‌های "UMAT" و "USDFLD" در نرم‌افزار آباکوس، حلقه‌های کامپوزیتی بافته شده شبیه‌سازی و ‌به‌صورت ‌پیش‌رونده استحکام نهایی آنها پیش‌بینی شده است. ‌به‌منظور اعتبار‌‌سنجی نتایج عددی، نمونه‌های حلقوی با استفاده از پارچه بافته شده شیشه به عرض پنج ‌‌سانتی‌متر و رزین اپوکسی متناسب با ابعاد استاندارد ASTM-D2290 ساخته شده و تحت آزمون کشش قرار گرفته‌اند. نتایج عددی و تجربی همخوانی خوب بین نتایج عددی و آزمایشگاهی صحت ‌‌مدل‌های عددی توسعه داده شده در این پژوهش را نشان می‌دهد.

Keywords:

Progressive damage , Woven fabrics , RVE , تخریب ‌پیش‌رونده , پارچه‌های ‌‌بافته شده , حجمک نماینده