اصلاح اثر بارگذاری های فشاری و کششی در پیش بینی شکست نرم مدل چرخه ای رشد حفره

امروزه طراحان سازه های فولادی با تکیه بر شکل پذیری فولاد، سازه ها را به صورتی طراحی میکنند که انرژی ناشی از زلزله توسط رفتار شکل پذیر فولاد جذب و مستهلک گردد، و شکل پذیری بالای فولاد یکی از مهمترین ویژگی های آن در طراحی های امروزی می باشد. بارگذاری های وارد بر سازه های فولادی که موجب خرابی سازه می شوند، قبل از خرابی کرنش خمیری قابل توجهی را به سازه وارد میکنند. این کرنش های خمیری در بارگذاری های چرخه ای به سازه وارد میشود و این ویژگی باعث می گردد که خرابی در این نوع بارگذاری ترکیبی از پارگی و خستگی گردد. این نوع بارگذاری ها، بارگذاری بسیار کم چرخه (ULCF) نامیده می شود. یکی از چالش های پیش روی پژوهشگران مهندسی عمران ارزیابی دقیق از توانایی فولاد در جذب و مستهلک کردن انرژی ناشی از این نوع بارگذاری است. بدین منظور لازم است که آغاز پارگی تحت چنین باگذاری پیش بینی شود. روشهای پیشین موجود در مکانیک شکست نمی تواند ارزیابی مناسبی از پارگی در این نوع بارگذاری داشته باشد. یکی از مدل های ارائه شده جهت پیش بینی پارگی نرم در فلزات (نوع پارگی فولاد در کاربردهای ساختمانی، پارگی نرم است) تحت بارگذاری ULCF مدل چرخه ای رشد حفره می باشد. این مدل که تعمیم یافته مدل رشد حفره بوده و بر پایه سازوکار میکرومکانیکی پارگی استوار است، توانایی مناسبی در پیش بینی اغاز پارگی در فولاد ساختمانی از خود نشان داده است اما هنوز ایراداتی بر آن وارد است. و همچنین مدلهای اجزای محدود مناسب برای ادامه تحقیق تهیه گردد. در مرحله دوم با بررسی فرضیات موجود در مدل چرخه ای رشد حفره، فرضیه مربوط به رشد خسارت در بارگذاری های فشاری و کششی بازبینی به دقت بررسی میشود. در این رابطه نشان داده خواهد شد که مدل پایه در برخی از بارگذاری ها، منجر به نتایجی میگردد که با نتایج فیزیکی تطابق لازم نداشته و بر این اساس مدل توسعه یافت های پیشنهاد و مورد صحه گذاری قرار می گیرد. مقایسه عملکرد دو مدل نشان داد که مدل توسعه یافته با رفع ایرادات موجود در مدل پایه نتایج بهتری را در پیش بینی ها ارائه می دهد.

Keywords:

پارگی نرم , پیش بینی , شبیه سازی , شکل پذیری , فولاد