بررسی عددی شکست تحت مود مرکب I/II با استفاده از فیکسچر ریچارد برای تخته فیبر با دانسیته متوسط

وجود ترک در قطعات از مهم ترین عوامل شکست سازه ها می باشد. کاربرد مکانیک شکست در تحلیل استحکام مواد طی سال های اخیر مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته است. در اغلب موارد کاربردی، شکست سازه ها تحت بارگذاری مود I یا کششی، مود II یا برشی و یا ترکیب مود Iو II اتفاق می افتد. به منظور ارزیابی استحکام قطعات ترک دار تحت بارگذاری مرکب، نمونه های آزمایشگاهی مختلف پیشنهاد شده اند که عموما تیری شکل بوده اند؛ آزمایش کششی، برش تیر ترک دار و خمش مود مرکب از جمله این آزمایشها می باشند؛ اما این روش ها در مورد ایجاد گستره ی وسیعی از مودهای مرکب دارای محدودیت می باشند و همچنین برای دستیابی به چقرمگی شکست مود I مود II و مود مرکب به نمونه های متفاوتی نیاز است. آزمایش ریچارد که در اصل روشی برای آزمایش مواد همگن تحت شرایط بارگذاری داخل صفحه می باشد، دارای نقایصی است که مهمترین نقص این گیره ی ریچارد، نحوه اتصال نمونه به گیره است که باعث ایجاد مود III و خمش در نمونه می شود. با آزمایش تخته فیبر با دانسیته متوسط (MDF) که دارای کاربردهای متعددی است، با استفاده از گیره جدید، نتایج بصورت عددی مورد مقایسه قرار گرفت. گیره ها به همراه نمونه در نرم افزار ABAQUS/CAE مدل شده و ضرایب شدت تنش استخراج شدند. علاوه براین، تاثیر ضخامت نمونه بر پارامترهای شکست مطالعه شد. همچنین تغییرات انتگرال J و نرخ انرژی کرنشی آزاد شده درضخامت های مختلف بررسی شد.

Keywords:

مکانیک شکست , مود مرکب , فیکسچر ریچارد , MDF , تحلیل المان محدود