تعیین ضرایب شدت تنش در صفحات تابعی ارتوتروپیک با روش بدون المان گلرکین

روش های تولید مواد تابعی سبب می شود رفتار این مواد غیر ایزوتروپ باشد. در این مقاله از روش بدون ­المان گلرکین برای مطالعه شکست مواد تابعی ارتوتروپیک استفاده شده است. در این روش محاسبه عددی مشتق میدان­های اصلی و کمکی کرنش به سادگی انجام می­شود، حال آنکه روش المان محدود و فرم توسعه­یافته آن با مشکلاتی همراه است. به علاوه در این مقاله یک انتگرال پایستار جدید برای محاسبه پارامترهای شکست در مواد غیرهمگن ارائه شده است که فرم یکسانی برای بارگذاری مکانیکی و حرارتی دارد. این شکل جدید از انتگرال برهم­کنش دارای ترم­هایی با تعبیر فیزیکی مشخص بوده و برای برهم­کنش میدان های خطی بر میدان الاستیک دارای ترم­های ثابت است و به طور سیستماتیک قابل تعمیم می­باشد. در این مقاله، ضرایب شدت تنش در مواد تابعی ارتوتروپیک با به کارگیری این انتگرال برهم کنش محاسبه شده است. برای گسسته­سازی معادلات حاکم از روش بدون المان گلرکین استفاده شده است. در چند مثال اثر تغییر خصوصیات مواد بر ضرایب شدت تنش بررسی شده است. مقایسه نتایج با مقادیر گزارش­شده در مقالات موجود بیانگر دقت قابل قبول رابطه ارائه شده است.

کلیدواژه ها:

انتگرال پایستار ، ترک ، ضریب شدت تنش ، مواد مرکب تابعی ارتوتروپیک ، روش بدون المان گلرکین