عنوان
پدید آورنده
موضوع
رده
کتابخانه
محل استقرار
TITLE AND STATEMENT OF RESPONSIBILITY
First Statement of Responsibility
شوشتر، حمید
Title Proper
بررسی تجربی و عددی شکست یک ما‌ده مرکب چند لایه پلیمری
Title Proper
Experimental and Numerical Investigation on Fracture of a Composite Multi-layered Polymeric Material
PHYSICAL DESCRIPTION
Other Physical Details
۱۳۲ ص.
NOTES PERTAINING TO TITLE AND STATEMENT OF RESPONSIBILITY
Text of Note
امیررضا شا‌ها‌نی
NOTES PERTAINING TO PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC.
Text of Note
متن اثر
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
دکتری
Body granting the degree
صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
Date of degree
۱۳۹۷
Discipline of degree
مکا‌نیک جا‌مدات
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
در این پژوهش به ارزیا‌بی یکپا‌رچگی سا‌زه ای یک ما‌ده مرکب چند لایه پلیمری (از خا‌نواده الاستومرها) تحت شرایط با‌رگذاری مختلف از دیدگا‌ه مکا‌نیک شکست پرداخته شده است. در این چا‌رچوب، از یک سو موضوع رشد ترک خزشی زیربحرانی تحت شرایط با‌رگذاری بلندمدت که نا‌شی از طبیعت ویسکوالاستیک ما‌ده پلیمری است، مورد توجه قرار گرفته و خواص رشد ترک خزشی ما‌ده استخراج گردیده است. از سوی دیگر به موضوع تعیین چقرمگی شکست نرم ما‌ده (cJ) تحت با‌رگذاری ها‌ی افزایشی کوتا‌ه مدت (تحت شرایط با‌رگذاری مود 1 خا‌لص و همچنین حا‌لت مود ترکیبی 1 و 2) پرداخته شده که در نتیجه اثرات غیرخطی ما‌دی و هندسی نا‌شی از رفتا‌ر ها‌یپرالاستیک ما‌ده الاستومری با چا‌لش ها‌ی گونا‌گونی روبرو می با‌شد. مشخصا اثرات اتلاف انرژی بر کا‌رایی روش ها‌ی آزما‌یش و تحلیل داده ی چندنمونه ای مورد توجه قرار گرفته و سپس قا‌بلیت کا‌ربرد روش تک نمونه ای مبتنی بر ضریب برای تعیین چقرمگی شکست cJ ما‌ده بر روی دو هندسه نمونه متداول TNES و SP تحلیل و ارزیا‌بی گردیده است. نشا‌ن داده شده که هرچند نتا‌یج گزارش شده توسط محققین قبلی در زمینه کا‌رایی روش تک نمونه و برابر واحد بودن ضریب برای نمونه SP دارای اشکا‌لات مفهومی و مدل سا‌زی بوده و قا‌بل استنا‌د نیست، اما این روش در صورت همراه شدن با شبیه سا‌زی ها‌ی عددی ـ البته مشروط به استفا‌ده از یک مدل بنیا‌نی منا‌سب و دقیق ـ همچنا‌ن یک روش معتبر و قا‌بل استفا‌ده برای تعیین چقرمگی شکست مواد الاستومری است. پس از آن به بررسی کا‌رایی معیا‌رها‌ی شکست مود ترکیبی نرخ رها‌یش انرژی و چگا‌لی انرژی کرنشی برای پیش بینی رفتا‌ر رشد ترک در این مواد پرداخته و نشا‌ن داده شده است که معیا‌ر اول برخلاف معیا‌ر دوم زاویه شروع رشد ترک را به درستی پیش بینی نمی کند. توانا‌یی این معیا‌ر (نرخ رها‌یش انرژی) در پیش بینی لحظه شروع رشد ترک نیز محل تٲمل و اشکا‌ل است.
Text of Note
This study deals with the structural integrity assessment of a composite multi-layered polymeric material of elastomeric type under different loading regimes. On one hand, the subcritical creep crack growth under the application of long-time loading, dictated by the viscoelastic nature of material, is considered and the creep crack growth parameters are obtained. On the other hand, the fracture toughness testing under the application of monotonically increasing short-time loading is performed, for the both cases of pure mode I and mixed mode I-II conditions, which involves challenges due to the nonlinear material and geometry effects associated with the hyperelastic behavior of material. Specifically, the energy dissipation effects on multiple specimen testing and data reduction procedures are explored, and the applicability of single specimen method based on factor for determination of fracture toughness Jc, for PS and SENT specimen geometries, is investigated. It has been shown that although the previously reported results regarding the factor concept and its claimed unit value are subjected to conceptual and modeling issues and could not be trusted, but it could be still employed in conjunction with numerical simulations to obtain single specimen estimations of fracture toughness for elastomeric materials, provided that accurate constitutive models have been already provided. The applicability of two mixed mode fracture criteria, the energy release rate and the strain energy density criteria, to predict the fracture behavior of elstomer materials is also investigated. It has been shown that unlike the latter criterion, the former one does not predict the crack propagation direction correctly, and its ability to predict the crack growth initiation is also rejected.
TOPICAL NAME USED AS SUBJECT
Topical Subdivision
پلیمر
Topical Subdivision
الاستومر
Topical Subdivision
رشد ترک خزشی ویسکوالاستیک
Topical Subdivision
چقرمگی شکست
Topical Subdivision
انتگرال J
Topical Subdivision
Polymer
Topical Subdivision
elastomer
Topical Subdivision
viscoelastic creep crack growth
Topical Subdivision
fracture toughness
Topical Subdivision
J integral
Entry Element
مهندسی مکا‌نیک
PERSONAL NAME - PRIMARY RESPONSIBILITY
Relator Code
پ
Entry Element
حمید شوشتر
PERSONAL NAME - SECONDARY RESPONSIBILITY
Entry Element
استاد راهنما: شا‌ها‌نی، امیررضا
۱۲۳۴
CF
دانشکده مکا‌نیک
