روش جدید برای پیش بینی شیوه ترکیبی اول و دوم چقرمگی شکست در کامپوزیت های لایه ای

شیوه ترکیبی اول و دوم شکست از عمده ترین شیوه های جدایش لایه ای در کامپوزیت های لایه ای است. سرعت رهایی انرژی کرنشی بحرانی به عنوان معیاری برای پیش بینی شروع جدایش لایه های نمونه ها به کار می رود. در این پژوهش، رابطه ای بین چقرمگی شکست تیرهای یک سرگیردار دو لبه (DCB) و یک سرگیردار دو لبه نامتقارن (ADCB) ارائه شده است. قطعات DCB و ADCB به ترتیب برای ایجاد مود اول و مود ترکیبی اول و دوم چقرمگی شکست نمونه های کامپوزیتی به کار برده می شوند. با توجه به تنوع چیدمان لایه ها، انجام آزمون روی قطعات چندلایه کامپوزیتی برای اندازه گیری چقرمگی شکست آنها کاری دشوار، پرهزینه و زمان بر است. هدف از ایجاد چنین رابطه ای این است که بتوان به بنابراین با استفاده از چنین رابطه ای نیاز به آزمودن نمونه های کامپوزیت های لایه ای ADCB مرتفع می شود. برای ایجاد این رابطه از هندسه نمونه های DCB و ADCB استفاده می شود. به دست آوردن مقدار سرعت رهایی انرژی کرنشی بحرانی برای چندلایه های کامپوزیتی ADCB با زاویه های مختلف لایه های اطراف ترک برای استفاده در طراحی از کاربردهای مدل ارائه شده در پژوهش حاضر است. این روش، حجم محاسبات عددی و نیز هزینه مطالعات آزمایشگاهی را کاهش می دهد. نتایج به دست آمده از روش ارائه شده در این پژوهش با نتایج تجربی و مدل سازی عددی مقایسه شد. نتایج نشان می دهد، با خطای کمتر از %10، می توان سرعت رهایی انرژی کرنشی نمونه های ADCB را با استفاده از مقدار سرعت رهایی انرژی کرنشی نمونه های تک جهتی DCB (به دست آمده از راه آزمون) پیش بینی کرد. نتایج به دست آمده از مقایسه حاکی از دقت مطلوب روش ارائه شده در این پژوهش است.