بررسی تاثیر طول ترک اولیه بر جدایش لایه ها در مود سوم شکست بر نمونه های مواد مرکب به روش MSCB
Study of influence of initial crack length on mode III delamination in composite materials by MSCB method
/علی پورکاظم دستجردی
: فنی و مهندسی مکانیک
، ۱۳۹۹
، راشدی
۹۹ص
چاپی - الکترونیکی
کارشناسی ارشد
مهندسی مکانیک گرایش طراحی کاربردی
۱۳۹۹/۱۱/۱۹
تبریز
روش های زیادی برای اندازه گیری انرژی شکست مود سوم وجود دارد که هر کدام مزایا و معایبی دارند .از جمله معایب روش های پیشین می توان به نامناسب بودن شکل فیکسچر، خالص نبودن مود سوم و ... اشاره کرد .اما در روش MSCB نسبت انرژی آزاد شده در مود سوم به کل انرژی آزاد شده، بیشتر از سایر روش ها بوده و برای اندازه گیری انرژی شکست در مود سوم یکی از مناسبترین روش هاست .نتایج نشان داد که با افزایش طول ترک، نیروی بحرانی کاهش یافته و جابجایی افزایش یافت .بطوریکه بیشترین جابجایی مربوط به نمونه کامپوزیتی با طول ترک ۷۰ میلی متر بود .سستی نمونه ها با استفاده از روش کالیبراسیون سستی بررسی شده و نتایج نشان داد که با افزایش طول ترک اولیه، سستی نمونه ها افزایش می یابد .انرژی آزاد شده در مود سوم شکست محاسبه شده با روش کالیبراسیون سستی نشان داد که معیار غیر خطی شدن مقادیر محافظه کارانه و معقول تری نسبت به معیار ماکزیمم نقطه می دهد .نتایج تحلیل عددی نشان داد که ماکزیمم تنش در وسط نمونه ماکزیمم مقدار بوده و در لبه ها کمترین مقدار را دارد .بررسی توزیع انرژی شکست در عرض نمونه نیز حاکی از آن بود در مود سوم بیشترین مقدار انرژی شکست در مرکز نمونه متمرکز بوده و در لبه ها کمترین مقدار را دارد .با بررسی نسبت انرژی شکست در مود سوم به انرژی کل نشان داد که بیشتر از ۹۳ انژی شکست مربوط به انرژی شکست در مود سوم می باشد .لذا فیکسچر به کار برده می تواند برای ایجاد مود سوم بسیار کاربردی باشد
There are many methods for measuring the failure mode of the third mode, each of which has advantages and disadvantages. Among the disadvantages of the previous methods, we can mention the inadequacy of the shape of the fixture, the imperfection of the third mode, and so on. However, in the MSCB method, the ratio of energy released in the third mode to the total energy released is higher than other methods and is one of the most appropriate methods for measuring the failure energy in the third mode. The results showed that with increasing crack length, the critical force decreased and the displacement increased. The highest displacement was related to the composite sample with a crack length of 70 mm. The looseness of the samples was investigated using the looseness calibration method and the results showed that with increasing the length of the initial crack, the looseness of the samples increases. The energy released in the third failure mode calculated by the lazy calibration method showed that the nonlinearization criterion gives more conservative and reasonable values than the maximum point criterion. The results of numerical analysis showed that the maximum stress in the middle of the sample is the maximum value and has the lowest value at the edges. The study of the distribution of refractive energy across the width of the sample also showed that in the third mode, the highest amount of refractive energy is concentrated in the center of the sample and has the lowest value at the edges. Examining the ratio of failure energy in the third mode to total energy showed that more than 93 of the failure energy is related to the failure energy in the third mode. Therefore, the fixture used can be very useful for creating a third mode
Study of influence of initial crack length on mode III delamination in composite materials by MSCB method