ارزیابی قابلیت اطمینان صفحه مستطیلی تحت بار کششی درون صفحه ای با استفاده از تئوری مکانیک آسیب پیوسته

در این مطالعه قابلیت اطمینان صفحات مستطیلی بدون سوراخ و حاوی یک سوراخ دایره ای مرکزی تحت بار کششی استاتیکی بررسی شده است. برای بررسی شروع و پیش روی آسیب از مفاهیم مکانیک آسیب پیوسته با استفاده از تحلیل اجزاء محدود استفاده شده است. معادلات سازگاری برای حالت آسیب همسانگرد تک جهته برای نمونه مستطیلی استخراج شده است و با کدی در نرم افزار المان محدود آباکوس اجرا می شود. برای بررسی احتمال خرابی نیز از روش مرتبه اول/دوم قابلیت اطمینان استفاده شده و تابع حالت حدی و متغیرهای تصادفی طبق مدل مکانیک آسیب به دست آمده است. برای نشان دادن آسیب، کانتورهای پیشرفت آسیب، نموار نیرو-جابجایی برای قطرهای مختلف رسم شده است. با اضافه شدن سوراخ مرکزی در صفحه مستطیلی به قطر 2 تا 10 میلی متر مقدار بار تخریب تقریبا 60 تا 80 درصد کاهش می یابد، که این نتایج با توجه به مفاهیم تمرکز تنش هم خوانی دارد. نتایج شبیه سازی شده با آزمایش های تجربی مقایسه شده و نشان داده می شود که نتایج شبیه سازی شده توسط منحنی نیرو-جابجایی تجربی تایید می شود. در انتها احتمال خرابی هریک از صفحات با قطرهای مختلف تقریب زده و نیز تحلیل حساسیت بر روی پارامتر ضریب تغییرات انجام شده است. قابلیت اطمینان نمونه مذکور با قطر 10 میلی متر کمترین مقدار را دارد، در حالی که صفحه بدون سوراخ بالاترین میزان را دارد و در بین متغیرهای تصادفی، آسیب بحرانی بیشترین اثر را روی قابلیت اطمینان دارد.