شبیه سازی عددی شکست در مواد ترد با استفاده از روش اجزاء محدود توسعه یافته

امروزه مواد ترد و شبه ترد به دلیل شکل پذیری بسیار کم و هم چنین استحکام و سفتی بالا در مقایسه با وزنشان، به صورت گسترده در سازه های مختلف مانند سازه های هوافضایی استفاده می شوند. با افزایش کاربرد این مواد در صنعت، نیاز بیشتری برای تحلیل سازه های ترد احساس می گردد. در این مقاله ابتدا به منظور بررسی مکانیزم جوانه زنی و رشد ترک در مواد ترد، روش اجزاء محدود توسعه یافته به کار برده می شود. سپس، مدل های آسیب بر مبنای مدل های ناحیه چسبنده برای پیش بینی ایجاد و رشد ترک در نظر گرفته می شوند. در ادامه، با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود تجاری آباکوس، تعدادی از مسائل آزمون شبیه سازی گردیده، مناطق آسیب دیده و بحرانی در آن ها پیش بینی می شود. در آخر، نتایج حاصل از شبیه سازی های عددی با نتایج تجربی و تئوری مقایسه و اعتبارسنجی می گردد. مقایسه نتایج عددی و تجربی آشکار می کند که معیارهای آسیب بر پایه تنش از دقت بهتری نسبت به معیارهای آسیب بر پایه کرنش برخوردار میباشند. بنابراین نتیجه گیری می شود که در مقایسه با معیارهای آسیب بر پایه کرنش، استفاده از معیارهای آسیب بر پایه تنش در پیش بینی شکست مواد ترد مطمئن تر است.