مدل سازی سه بعدی آسیب پیش رونده در کامپوزیت های الیافی بر اساس معیار گسیختگی نامتغیرها

سازه های متشکل از کامپوزیت های الیافی (Fibre Reinforced Composite) نیاز به طراحی ایمن و اقتصادی دارند. تحت بارگذاری پیوسته یا سیکلیک سفتی FRC تنزل می یابد، تحلیل متناظر این فرآیند تحلیل آسیب پیش رونده نامیده می شود که شامل تعیین آغاز آسیب و نحوه ی تکامل آن تا گسیختگی نهایی سازه می شود. معیارهای متعددی برای تعیین آغاز گسیختگی پیشنهاد شده اند. این معیارها اثر قابل توجهی بر پاسخ تحلیلی FRC دارند. در این پژوهش ضمن بررسی چگونگی مدل سازی آسیب پیش رونده در کامپوزیت های الیافی، معیار گسیختگی نامتغیرها برای اولین بار به صورت المان محدود پیاده-سازی و برای مصالح چندلایه در کنار معیار هشین دو و سه بعدی بررسی گردید. از یک زیر برنامه کاربر (UMAT) در نرم-افزار تجاری ABAQUS برای پیاده سازی مدل سازی آسیب پیش رونده به صورت عددی استفاده شد. دوازده نمونه برای بررسی معیارهای مطرح شده در دو گروه به صورت عددی استفاده شدند و نتایج آن ها با نتایج دو نمونه ی مشابه آزمایشگاهی برگرفته از ادبیات مقایسه گردیدند. نمونه های مدل سازی شده بر اساس معیار آغاز گسیختگی نامتغیرها توانستند با حداکثر 5% خطا نسبت به نتایج آزمایشگاهی بار نهایی را پیش بینی کنند.

Keywords:

کامپوزیت های الیافی , آسیب پیش رونده , نامتغیرها , آباکوس