تاثیر مدل‎سازی سه بعدی بر رفتار تنش مسطح یا کرنش مسطح در اطراف نوک ترک در نمونه کشش-فشار (CT)

بررسی مسایل شکست و گسترش ترک در مواد مختلف همواره مورد توجه محققین بوده است. لذا بررسی شکست فولاد ساختمانی به عنوان یکی از پرکاربردترین مواد در صنعت امری ضروری به نظر می آید. مدل‎سازی های عددی همواره مکملی برای تحلیل نمونه های آزمایشگاهی محسوب می شوند. یکی از مسایل مهم، بررسی رفتار نمونه های آزمایشگاهی با توجه به ابعاد آنها می باشد، این امر در مسایل شکست از اهمیت بیشتری برخوردار است، در این تحقیق بصورت عددی تاثیر اندازه ضخامت نمونه بر رفتار نوک ترک بررسی گردید. معمولا برای بررسی شکست مواد شکل پذیر از نمونه استاندارد فشار-کشش (CT) استفاده می شود. رفتار نوک ترک در طول ضخامت نمونه های آزمایشگاهی ترکیبی از رفتار تنش مسطح و کرنش مسطح می باشد، از این رو در این بررسی با اعتبارسنجی نتایج عددی رفتار نمونه های عددی در طول ضخامت بررسی گردید، تا به عنوان مکملی برای نتایج آزمایشگاهی مورد استفاده قرار گیرد. با مدل‎سازی و تحلیل نمونه های عددی با ضخامت های مختلف مشاهده شد با پیشروی از مرکز ضخامت نمونه به سمت لبه های آزاد رفتار از کرنش مسطح به تنش مسطح تغییر می کند، برای نمونه استاندارد CT با طول ترک 25 میلی متر، ضخامت نمونه هایی با بیش از 15 میلی متر رفتار تقریبا به کرنش مسطح میل می کند، و می توان به نتایج اعتماد کرد. در ادامه با تحلیل های بیشتر و در نظر گرفتن پارامترهای وابسته به ابعاد نمونه، مقدار بارگذاری و تنش- کرنش در راستای عمود بر صفحه معادله ایی ارایه گردید، که می توان با استفاده از آن تشخیص داد تا چه طولی از لبه آزاد نمونه CT رفتار بصورت تنش مسطح یا کرنش مسطح می باشد.