تحلیل ترک زیرسطحی کاملا بسته با استفاده از ماتریس تابع وزن دوبعدی

یکی از انواع ترک های مشاهده شده در شرایط خستگی تماس غلتشی، ترک های زیرسطحی بیضوی هستند. بروز پدیده کوپلینگ مودهای شکست و بسته شدن سطوح ترک، این ترک ها را از سایر انواع آن متمایز می سازد. بسته شدن سطوح ترک که ناشی از اعمال تنش فشاری است، باعث می شود این ترک ها عمدتا تحت مودهای برشی رشد نمایند. در این مطالعه، قابلیت استفاده از ماتریس تابع وزن دوبعدی ارائه شده در مراجع، برای ترک زیرسطحی بیضوی کاملا بسته مورد بررسی قرار گرفته است. از آن جا که اساس روش تابع وزن اصل جمع آثار، این قابلیت برای تماس بدون اصطکاک سطوح ترک در شرایط کاملا بسته، ارزیابی شده است. به این منظور، با استفاده از ماتریس تابع وزن دوبعدی و میدان تنش زیرسطحی ناشی از اعمال فشار بیضی گون تماسی روی سطح یک نیم فضا، ضرایب شدت تنش مود ترکیبی تمام نقاط جبهه ترک زیرسطحی محاسبه شده است. به منظور صحه گذاری نتایج حاصل از ماتریس تابع وزن، با ضرایب شدت تنش به دست آمده از مدل سازی اجزامحدود مورد مقایسه قرار گرفته است. مقایسه نتایج، دقت بالای ماتریس تابع وزن را در محاسبه ضرایب شدت تنش نشان می دهد. بر اساس نتایج به دست آمده، درصورتی که تنش عمودی فشاری روی سطوح ترک صفر منظور شود، ماتریس تابع وزن قادر است ترک زیرسطحی بیضوی کاملا بسته را با دقت و سرعت بالا تحلیل نماید. همچنین تاثیر ضریب منظر و عمق ترک بر ضرایب شدت تنش مورد بررسی قرار گرفته است.