بررسی ضریب شدت تنش ترک نیم بیضوی سه بعدی بر روی ورق آلومینیومی و ترمیم بوسیله وصله کامپوزیتی

با توجه به رشد سریع صنایع از جمله هوافضا و کشتیرانی، تحقیقات گسترده ای برای افزایش عمر سازه های ترک دار صورت گرفته است. به دلیل ویژگی های منحصر به فرد مواد مرکب از جمله نسبت استحکام به وزن بالا، شکل پذیری و توانایی جذب انرژی و صدا، استفاده از وصله های کامپوزیتی در راستای تعمیر و نگهداری قطعات معیوب از جمله قطعات ترکدار، روشی موثر و اقتصادی میباشد. در این مقاله تاثیر وصله های کامپوزیتی با محاسبه ضریب شدت تنش با استفاده از روش المان محدود سه بعدی مورد بررسی قرار خواهد گرفت. ارزیابی نقش وصله کامپوزیتی در کاهش ضریب شدت تنش ترک نیم بیضوی در حین تغییر پارامترهای طول و عمق ترک، روی ورق آلومینیومی از اهداف مهم این مطالعه می باشد در این مقاله با مدل سازی یک ورق آلومینیومی با ضخامت 10 میلیمتر حاوی ترک سه بعدی نیم بیضوی در نرم افزار انسیس، و در ادامه با تعمیر قسمت ترک خورده به وسیله وصله ی کامپوزیتی از جنس کربن/اپوکسی، به بررسی ضریب شدت تنش ترک (SIF) پرداخته شده است. نتایج نشان می دهد مقدار عددی ضریب تمرکز تنش با افزایش استحکام وصله رابطه عکس دارد او نیز ترمیم باعث بهبود رفتار رشد ترک و افزایش طول عمر قطعه می شود.

Keywords:

ترک نیم بیضوی , وصله کامپوزیتی , روش المان محدود , ضریب شدت تنش