تحلیل عددی و تجربی آسیب اتصال لوله کامپوزیتی کربن / اپوکسی به استوانه فولادی تحت فشار داخلی

در این مقاله به تحلیل عددی و تجربی آسیب اتصال لوله کامپوزیتی کربن/اپوکسی به استوانه فولادی تحت فشار داخلی پرداخته شده است. از اتصال مکانیکی برای اتصال استوانه فلزی به لوله کامپوزیتی ساخته شده به روش رشته پیچی استفاده شده است. به این ترتیب که با ایجاد برآمدگی ها و شیارهایی بر روی استوانه فولادی مسیر هدایت شده ای در طی فرایند رشته پیچی برای ساخت لوله کامپوزیتی ایجادشده است. با توجه به اختلاف مدول بین لوله کامپوزیتی کربن / اپوکسی و استوانه فولادی پیش بینی می شود عامل اصلی تعیین کننده استحکام اتصال تحت فشار داخلی همین اختلاف مدول ذکرشده و شکست در لبه اتصال باشد. از شبیه سازی المان محدود و با استفاده از معیار هاشین برای پیش بینی شروع شکست و از آسیب پیش رونده تعریف شده با زیرروال UMAT برای به دست آوردن تکامل آسیب استفاده شده است. سپس نتایج حل عددی شکست به دست آمده با نتایج آزمون تجربی مقایسه شده است که نتایج تطابق خوبی دارند. همچنین با استفاده از تصاویر میکروسکوپی ناحیه شکست به دست آمده بررسی شده است. برای مدل سازی عددی از المان ها با مرتبه های مختلفی استفاده شده و دقت و سرعت حل عددی با استفاده از این المان ها با نتایج به دست آمده از آزمون تجربی مقایسه شده و المان پیوسته سه بعدی مرتبه بالا با انتگرال کاهش یافته پیشنهاد شده است.