ارزیابی قابلیت روش اجزاء محدود در بررسی تاثیر پهنای ورق و سوراخ در عامل شدت تنش در ورق ترک دار

یکی از متغیرهای مهم در مکانیک شکست، عامل شدت تنش است که برای پیش بینی رشد ترک و عمر باقی مانده ی عضو ترک خورده استفاده می شود. عامل شدت تنش، بیان گر تنش های اطراف نوک ترک است. یکی از عوامل تاثیرگذار در عامل شدت تنش، نسبت طول ترک (به پهنای ورق) است که توسط پژوهشگران به روش های مختلف حل بسته از جمله روش بسط لورنت بررسی شده است. هدف نوشتار حاضر، بررسی قابلیت روش عددی اجزاء محدود برای ارزیابی تاثیر پهنای ورق های تحت بارگذاری کنترل جابه جایی در عامل شدت تنش است. برای این منظور، ورق های با نسبت ابعاد و طول های ترک متفاوت به روش اجزاء محدود با استفاده از اجزاء تکین در نوک ترک مدل سازی و عامل شدت تنش با استفاده از روش گسترش ترک محاسبه شده است. مطالعه ی حاضر نشان می دهد که نتایج به دست آمده از روش ذکرشده، مطابقت خوبی با نتایج حاصل از روش های حل بسته ی موجود در سایر پژوهش ها دارد. در ادامه، به بررسی اثر وجود سوراخ با فاصله های مختلف از نوک ترک در عامل شدت تنش در ورق های با نسبت مختلف ابعاد پرداخته شده است. نتایج نشان می دهد که تاثیر سوراخ در عامل شدت تنش برای سوراخ هایی که در فاصله یی بیش از 10٪ پهنای ورق از نوک ترک قرار گرفته اند، ناچیز است.

Keywords:

ورق با ترک مرکزی , عامل شدت تنش , روش اجزاء محدود , اجزاء تکین , روش گسترش ترک