محاسبه عددی ضرایب شدت تنش بر مبنای میدان جابه جایی

در حوزه مکانیک شکست الاستیک خطی، ضریب شدت تنش پارامتری مهم در طراحی قطعات حاوی ترک محسوب می شود. این ضریب کنترل کننده رفتار ماده در همسایگی نوک ترک است. تاکنون روش های مختلفی برای به دست آوردن ضرایب شدت تنش ارائه شده است. از میان این روشها، روش های عددی و به ویژه روش المان محدود، به دلیل انعطاف پذیری زیاد مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته است. در این تحقیق روشی جدید برای محاسبه ضرایب شدت تنش بر مبنای میدان جابجایی در همسایگی نوک ترک معرفی می شود. در این روش با استفاده از توابع حاکم بر میدان جابجایی بدست آمده از حل ویلیامز مقادیر ضرایب شدت تنش در محل نوک ترک برونیابی می شود. برای بررسی دقت روش پیشنهادی مسائل پایه مود خالص I و II شکست مورد بررسی قرار گرفت نتایج تحقیق حاضر نشان می دهد ضرایب شدت تنش بدست آمده براساس روش جدید در عین سادگی در انجام محاسبات، نسبت به روش انتگرال 1 به عنوان مهم ترین روش محاسبه ضرایب شدت تنش، از دقت بالاتری برخوردار است. همچنین مشخص گردید در روش جدید، با بکارگیری ترم های بالاتر معادله حل ویلیامز، میزان دقت نتایج حاصل افزایش می یابد و دقیق ترین جوابها با استفاده از این روش زمانی حاصل می شود که تعداد نقاط انتخابی برای برونیابی میدان جابجایی با تعداد توابع پایه بکار گرفته شده از حل ویلیامز برابر باشد