تحلیل و مدل سازی رشد ترک در شکست دینامیکی به روش دینامیک مولکولی با استفاده از تئوری پری داینامیک مبتنی بر پیوند

یکی از مسائل حائز اهمیت در صنعت، شکست اجسام و قطعات بر اثر رشد ترک می باشد. از این رو پیش بینی و کنترل مسیر رشد ترک امری حائز اهمیت است. هدف از کنترل مسیر رشد ترک جلوگیری از رسیدن آن به نواحی حساس و آسیب پذیر جسم و هدایت آن در راستای یک منحنی خاص می باشد تا بتوان از وقوع شکست های ناگهانی در سازه ها جلوگیری کرد. در سال های اخیر تحقیقات گسترده ای در زمینه مدل سازی رشد ترک و عوامل موثر بر ایجاد و گسترش آن صورت گرفته است. با وجود این پژوهش ها هنوز مشکلات زیادی در زمینه مدلسازی رشد ترک و پیش بینی زمان و مکان شروع و چندشاخه شدن آن در اجسام بخصوص اجسام دارای نقاط منفرد و ناپیوستگی ها وجود دارد. در سال های اخیر تئوری جدیدی تحت عنوان نظریه پریداینامیک جهت مدل سازی رشد ترک و آسیب در اجسام ارائه شده است. فرمول بندی نظریه پریداینامیک بر اساس معادلات انتگرالی و انتگرالی- دیفرانسیئلی می باشد. همچنین لازم به ذکر است که نقاط منفرد، ناپیوستگی ها و آسیب در جسم جزیی از معادلات ساختاری این نظریه می باشند. در نتیجه می توان از تئوری پری داینامیک بطور مستقیم و بدون نیاز به روابط تکمیلی جهت مدلسازی رشد ترک در مسائلی که شامل نقاط منفرد و ناپیوستگی هستند، استفاده کرد. در این پژوهش به ارزیابی و اعتبارسنجی تئوری پری داینامیک در مدلسازی رشد ترک در حالت های مختلف پرداخته شده است. نتایج حاصل نشان دهنده این است که تئوری پریداینامیک بخوبی قادر به مدل سازی رشد ترک در اجسام است. همچنین با توجه به نتایج بدست آمده در این پژوهش می توان بیان کرد که مسیر رشد ترک در جسم به مقدار تنش اعمالی بر آن، وجود پیش ترک و سوراخ در جسم، تعداد و مکان آنها بستگی دارد.

Keywords:

رشد ترک , شکست دینامیکی , تئوری پری داینامیک , چندشاخه شدن