مطالعه عددی پدیده جدایش بین لایه ای در سوراخکاری کامپوزیت کربن/اپوکسی و بررسی سهم مود ΙΙ شکست

مهم ترین عیبی که در سوراخکاری کامپوزیت ها بوجود می آید جدایش بین لایه ای است که باعث کاهش استحکام قطعه می شود. محققین زیادی روی جدایش بین لایه ای در حین سوراخکاری کامپوزیت ها کار کرده اند و سعی کرده اند با ارائه مدل های تحلیلی، عددی و تجربی آن را فرموله کنند. در مدل های ارائه شده تا به امروز، فقط اثرات مودΙ و ΙΙΙ شکست در نظر گرفته شده است و از اثر مودΙΙ در این مدل ها صرف نظر شده است لذا هدف از این پژوهش بررسی اثر مودΙΙ شکست به روش المان محدود در گسترش ترک های بین لایه ای در حین سوراخکاری چندلایه های کامپوزیتی است. به همین منظور، تحلیل عددی جدایش بین لایه ای در سوراخکاری کامپوزیت تک جهته کربن/اپوکسی با انجام اصلاحاتی روی مدل های عددی قبلی صورت گرفت. روش مورد استفاده جهت تحلیل عددی گسترش ترک و بدست آوردن نرخ آزادسازی انرژی مودΙ و ΙΙ، روش بستن مجازی ترک است. این تحلیل هم برای گسترش ترک زیر جان مته، وقتی که هنوز مته از قطعه کار بیرون نیامده است و هم برای گسترش ترک زیر لبه-های برنده، وقتی که جان مته از قطعه کار بیرون آمده است انجام شد. با بدست آمدن نرخ آزادسازی انرژی مودΙ و ΙΙ و مقایسه آن ها با مقادیر بحرانی، علاوه بر محاسبه نیروی بحرانی که منجر به جدایش بین لایه ای می شود، در مورد اثرگذاری هر کدام از مودها بحث شده است. در پایان مشخص گردید که اثرگذاری مودΙ در تمامی موارد از مودΙΙ بیشتر بوده و مود غالب گسترش ترک، مودΙ است بطوریکه بیش از ۹۵درصد از پارامتر گسترش ترک در معیار توانی، ناشی از نرخ آزادسازی انرژی مودΙ است.

مطالعه عددی پدیده جدایش بین لایه ای در سوراخکاری کامپوزیت کربن/اپوکسی و بررسی سهم مود ΙΙ شکست Keywords:

Delamination , Finite element analysis (FEA) , Composite drilling , Virtual crack closure technique , جدایش بین لایه ای , تحلیل المان محدود , سوراخکاری کامپوزیت , روش بستن مجازی ترک