تعیین ضریب شدت تنش ترک های نابرابر نشات گرفته از سوراخ شبه مربعی تحت بار برشی

در کاربردهای مختلف صفحات نازک صنعتی، سوراخ هایی با اشکال مختلفی از قبیل دایروی، بیضوی و شبه مربعی در سازه ایجاد می گردد. تمرکز تنش ناشی از بارگذاری در اطراف این سوراخ ها، منجر به جوانه زنی ترک در این نواحی شده و ممکن است خطراتی را ایجاد نماید. بنابراین بررسی مساله سوراخ ترک دار حایز اهمیت است. در این پژوهش ضریب شدت تنش مود دوم در صفحه نامحدود حاوی سوراخ دایروی یا شبه مربعی که دو ترک نابرابر هم راستا از آن نشات گرفته، به روش تحلیلی متغیر مختلط موسخلیشویلی و نگاشت همدیس مورد بررسی قرار گرفت. برای یافتن نگاشت، انتگرال کریستفل شوارتز با نگاشت های ساده ترکیب می شود. نهایتا یک تابع نگاشت جدید ارایه و به صورت مجموع عبارات کسری تقریب زده می شود. با استفاده از این تابع نگاشت تقریبی، ضریب شدت تنش با دقت بالایی محاسبه می گردد. سطوح ترک و سوراخ عاری از تنش هستند و صفحه تحت بارگذاری برشی خالص دوردست است. مقایسه نتایج روش تحلیلی حاضر با سایر مراجع تطابق خوبی را نشان می دهد. رابطه ارایه شده در این مقاله، برای طول ترک های متفاوت کاربرد دارد و ضرایب شدت تنش مود دوم را برای ترک های خیلی کوچک نیز با دقت بالایی محاسبه می نماید. نتایج نشان می دهد که شکل سوراخ فقط برای ترک های کوچک حایز اهمیت است.