پیش بینی تخریب چند لایه های کامپوزیتی چند جهته تحت بارگذاری خستگی با استفاده از یک مدل آسیب مبتنی بر انرژی

هدف از این تحقیق، تخمین عمر خستگی کامپوزیت های چندلایه با استفاده از یک مدل جدید مبتنی بر مکانیک خرابی محیط پیوسته است. بدین منظور یک معیار به فرم بسته بر پایه روش انرژی و در چارچوب مکانیک خرابی ارائه شده است، به گونه ای که تفاوت آسیب در سه جهت مختلف را لحاظ می نماید و در عین حال محدود به لایه چینی خاصی نمی باشد. مدل پیشنهادی با استفاده از ماده نوشته شده توسط کاربر، در نرم افزار اجزاء محدود ANSYS (یوزرمت) پیاده سازی شده است. در این مقاله نحوه مشخصه سازی ثوابت مدل بیان شده و برای کامپوزیت کربن- اپکسی AS4/3501-6، ثوابت محاسبه شده اند و در نهایت اعتبارسنجی مدل برای کامپوزیت های لایه ای تک جهته و چندجهته مورد ارزیابی قرار گرفته است. در چندلایه های چندجهته، نتایج عمر خستگی برای چند لایه های متعامد دارای سوراخ [04/904]s و [904/04]s با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد که مدل ارائه شده می تواند با تقریب بسیار قابل قبولی عمر چندلایه های کامپوزیتی را تنها با استفاده از ثوابت به دست آمده از آزمایش چندلایه های تک جهته در دو نسبت تنش محاسبه نماید.