مدل سازی رشد ترک دینامیکی با استفاده از تئوری پری داینامیک مبتنی بر پیوند

یکی از مسائل حائز اهمیت در صنعت، شکست ناگهانی اجسام و قطعات بر اثر رشد ترک می باشد. از این رو پیش بینی و کنترل مسیر رشد ترک در اجسام جهت جلوگیری از وقوع شکست های ناگهانی در سازه ها و افزایش عمر آنها، امری بسیار مهم میباشد. در سالهای اخیر تحقیقات گستردهای در زمینه تحلیل و مدل سازی شکست، رشد ترک در اجسام و بررسی عوامل موثر بر آنها توسط پژوهشگران صورت گرفته است. با وجود این پژوهشها، هنوز مشکلات زیادی در زمینه مدلسازی شکست و رشد ترک در اجسام و سازها وجود دارد. یکی از این مشکلات مدل سازی شکست و رشد ترک در اجسام دارای نقاط منفرد و ناپیوستگیها می باشد. در این پژوهش از تئوری پری داینامیک جهت مدلسازی رشد ترک و شکست اجسام استفاده شده است. فرمولبندی تئوری پریداینامیک بر اساس معادلات انتگرالی و می باشد. همچنین نقاط منفرد، ناپیوستگیها و آسیب در جسم و مدلسازی آنها به عنوان نوعی دیگر از تغییر شکل و جزیی از معادلات ساختاری این تئوری می باشند. در نتیجه میتوان از تئوری پری داینامیک بطور مستقیم و بدون نیاز به روابط تکمیلی جهت مدلسازی آسیب و رشد ترک در مسائلی که شامل نقاط منفرد و ناپیوستگی ها هستند، استفاده کرد. در این پژوهش به مدلسازی رشد ترک در اجسام با استفاده از تئوری پریداینامیک در نرم افزار لمپس پرداخته شده و نتایج حاصل با دیگر مطالعات اعتبارسنجی شده است. همچنین در این پژوهش، اثر شدت تنش اعمالی بر جسم و طول پیش ترک اولیه در جسم بر نحوه رشد ترک در آن، مورد بررسی قرار گرفته شده است. نتایج حاصل نشان دهنده این است که تئوری پریداینامیک به خوبی و با دقت بسیار بالا قادر به مدلسازی رشد ترک و آسیب در سازه ها و اجسام است. همچنین نحوه رشد ترک در جسم و چندشاخه شدن آن به مقدار تنش اعمالی بر جسم و طول ترک اولیه در جسم وابسته می باشد.

کلیدواژه ها:

تئوری پری داینامیک ، رشد ترک ، شکست دینامیکی ، چندشاخه شدن.