تحلیل تنش گذرا در دو نیم لایه از جنس ماده تابعی و پیزوالکتریک حاوی چندین ترک در بستر ماده تابعی

در این مطالعه، تحلیل تنش در باریکه ارتوتروپیک تابعی پوشش داده شده با لایه پیزوالکتریک تضعیف شده توسط چندین ترک، تحت بار ضربه ای خارج صفحه ای انجام شده است. در این مطالعه فرض شده که رفتار محیط الاستیک خطی است و سطوح ترک ها هموار می باشند. تبدیل فوریه نمایی و تبدیل لاپلاس برای بدست آوردن معادلات انتگرالی تکین از نوع کوشی استفاده شده است. تغییراتخواص ماده بطور نمایی در جهت عرض باریکه در نظر گرفته شده است. معادلات حاکم بر مساله با توجه به شرایط مرزی و چند مقداری بودن تغییر مکان روی خط نابجایی حل شده و میدان های تنش ارائه می شوند. سپس با استفاده از رو توزیع نابجایی و روش تصویرکردن، معادلات انتگرالی تکین برای تحلیل مساله چندین ترک در نیم لایه ارتوتروپیک تابعی پوشش داده شده توسط نیم لایه پیزوالکتریک بدست می آید. این معادلات با استفاده از روش عددی حل می گردند تا تابع توزیع نابجایی بروی سطو ترک بدست آید. تاثیرات ثوابت ماده، تاثیر زمان و نحوه چیدمان ترک ها بر روی ضرایب شدت بررسی گردیده است که مشاهده می گردد با ارزایش ثابت ماده تابعی، ضرایب شدت تنش افزایش ولی با افزایش نسبت ضریب ارتوتروپیک و ضریب میرایی، ضرایب شدت تنش کاهش می یابند. همچنین مشاهده می گردد با افزایش زمان بی بعد شده مقادیر ضرایب شدت تنش افزایش یافته و با گذر زمان به مقادیر استاتیکی همگرا می گردند.

Keywords:

لایه پیزوالکتریک , مواد ارتوتروپیک تشابعی , بارگذاری گذرای خارج صفحه ای , رو نابجایی , تکینگی از نوع کوشی