احتساب پلاستیسیته در ماتریس بر تمرکز تنش در اطراف یک سوراخ در مواد مرکب تک لایه با الیاف بلند

این مقاله به تحلیل تنش در اطراف یک سوراخ در مواد مرکب تک لایه با الیاف بلند که در آن الیاف در جهت طولی تک لایه قرار دارند، میپردازد؛ تک لایه دارای طول بینهایت، عرض محدود و ضخامت ثابت بوده و تحت بار کششی ثابت در بینهایت قرار دارد. ناپیوستگی به صورت سوراخ بیضی شکل بطور متقارن در وسط تک لایه قرار دارد و فرض بر این است که بر اثر ازدیاد تنش برشی در ماتریس اطراف سوراخ یک ناحیه تسلیم یافته به طول 2a در ماتریس ایجاد شده است؛ بدین منظور از تئوری ماتریس تسلیم یافته (Matrix Yield Region) برای بررسی ناحیه تسلیم استفاده شده است. با استفاده از تئوری شیرلگ (Shear Lag)، با در نظر گرفتن المان حجمی معادلات تعادل حاکم بر تک لایه استخراج شده است. سپس، با توجه به شرایط مرزی و پیوستگی حاکم بر تک لایه نتایج تمرکز تنش در اطراف سوراخ بصورت تحلیلی بدست آمده است. نتایج نشان میدهد که با افزایش طول ناحیه پلاستیک در ماتریس ضریب تمرکز تنش در الیاف اطراف سوراخ کاهش مییابد. همچنین اثر تعداد الیاف شکسته شده، تعداد کل الیاف و تغییر شکل سوراخ روی تمرکز تنش نیز بررسی شده است.