رشد ترک بین لایه ای تحت مود II ناشی از خستگی در چندلایه کامپوزیتی

استفاده گسترده از کامپوزیت های زمینه پلیمری در صنایع مختلف، ایجاب می کند که مکانیزم های آسیب این مواد با دقت بررسی شود. تورق یا جدایش بین لایه ای از آسیب های رایج و مهم در مواد کامپوزیتی محسوب می شود. این آسیب ناشی از تنش های بالا در لبه آزاد یا ترک های ماتریسی که در نهایت به محل اتصال دو لایه مجاور راه پیدا می کنند. برای بررسی خستگی بین لایه ای مکانیک شکست و مدل ناحیه چسبناک استفاده می شوند. مدل ناحیه چسبناک توانایی پیش بینی شروع آسیب و تکامل آسیب را با دقت خوبی دارد. در این پژوهش مدل ناحیه چسبناک که برمبنای انرژی تلف شده می باشد، با اصلاح طول ناحیه چسبناک استفاده شده است. به منظور بررسی رشد ترک در مود II تحت بارگذاری خستگی، نمونه خمشی با ترک انتهایی شبیه سازی شده است. مدل اصلاح شده با استفاده از سابروتین USDFLD در نرم افزار Abaqus پیاده سازی شد. در این مدل طول ناحیه چسبناک علاوه بر اثر جنس ماده، اثر هندسه سازه نیز در تخمین طول ناحیه چسبناک در نظر گرفته می شود. با استفاده از مدل جدید پیش بینی دقیق تری از نرخ رشد ترک در مود II حاصل شد و نسبت به نتایج پیشین، نتایج با نتایج تجربی نمودار پاریس همخوانی بهتری دارد.

Keywords:

تورق , خستگی بین لایه ای , مدل ناحیه چسبناک , رشد ترک