مدل سازی عددی و ارزیابی رشد ترک در پنلهای تقویت شده تحت بارگذاری استاتیکی و خستگی با رویکرد مکانیک شکست

رشد ترک و شکست سازه ای از مهم ترین عوامل کاهش ایمنی و عمر مفید قطعات مهندسی محسوب می شود. در این پژوهش رفتار ترک در پنل های تقویت شده تحت بارگذاری استاتیکی و خستگی با استفاده از رویکرد مکانیک شکست مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور تحلیل رفتار سازه، مدل عددی پنل دارای ترک اولیه با بهره گیری از روش اجزای محدود توسعه یافته و تاثیر تقویت کننده ها بر توزیع تنش، ضریب شدت تنش و نرخ رشد ترک ارزیابی شده است. نتایج نشان می دهد استفاده از تقویت کننده های مناسب موجب کاهش تمرکز تنش در ناحیه نوک ترک و افزایش مقاومت سازه در برابر گسترش ترک می شود. همچنین در شرایط بارگذاری خستگی نرخ رشد ترک به طور محسوسی کاهش یافته و عمر باقیمانده سازه افزایش می یابد. مقایسه نتایج عددی با روابط نظری مکانیک شکست بیانگر دقت قابل قبول مدل ارائه شده است. یافته های این تحقیق می تواند در طراحی، بهینه سازی و افزایش قابلیت اطمینان سازه های مهندسی مورد استفاده در صنایع هوافضا، خودرو و تجهیزات صنعتی کاربرد داشته باشد.

کلیدواژه ها:

مکانیک ، شکست ، رشد ، ترک ، پنلهای تقویت شده ، روش اجزای محدود ، ضریب شدت تنش