تعیین ضریب شدت تنش در استوانه جدار ضخیم ویسکوالاستیک چرخان با ترک کوچک شعاعی

در این مقاله ضریب شدت تنش در یک استوانه جداره ضخیم ساخته شده از مواد ویسکوالاستیک با ترک شعاعی تحت دوران مورد بررسی قرار گرفته است. ترک شعاعی بر لبه خارجی فرض شده است . به منظور مدلسازی رفتار ویسکوالاستیک استوانه، از مدل جامد سه پارامتری زنر بهره گرفته شده است. ابتدا با استفاده از معادلات حاکم، توزیع تنش در استوانه ویسکوالاستیک بدون ترک تعیین شده است. با توجه به طویل بودن استوانه، شرایط کرنش صفحهای برای مساله فرض شده است. سپس با استفاده از روش برهمنهی، مساله استوانه ترکدار مورد بررسی قرار گرفته و ضریب شدت تنش برای ترک واقع در لبه خارجی تعیین شده است. برای تعیین ضریب شدت تنش در استوانه ترکدار، از فرض کوچک بودن طول ترک استفاده شده و با به کار گیری ضریب هندسی مناسب، ضرایب شدت تنش برای ترک مورد نظر تعیین شده است. نهایتا، اثر پارامترهای مختلف از قبیل طول ترک، ضخامت استوانه، خواص مواد ویسکوالاستیک و زمان بر روی ضریب شدت تنش مورد بررسی قرار گرفته است. با حذف اثر ویسکوالاستیک در استوانه، ضرایب شدت تنش بدست آمده در مقاله حاضر با نتایج موجود در سوابق علمی مساله مقایسه شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که با افزایش خواص الاستیک ماده و کاهش ضخامت استوانه ضریب شدت تنش افزایش و با افزایش خواص ویسکوز ماده و افزایش ضخامت استوانه ضریب شدت تنش کاهش مییابد.

کلیدواژه ها:

ضریب شدت تنش ، استوانه ویسکوالاستیک ، مدل زنر