مدل آسیب میکرومکانیکی برای پلاستیسیته مواد به منظور پیش بینی ‏شکست تحت بارهای برشی

در این مقاله به مدل مکانیک آسیب مبتنی بر میکرومکانیک ‏GTN‏ جهت اضافه کردن قابلیت پیش بینی و محاسبه آسیب تحت بارهای برشی پرداخته شده؛ تا از ‏آن به منظور مدل سازی آسیب و شکست در شریطی که بارهای برشی و آسیب برشی غالب است استفاده گردد. در توسعه مدل ‏GTN‏ ، نظر به اینکه آسیب های مختلف ‏مفاهیم فیزیکی و اثرات تضعیف متفاوتی دارند لذا یک پارامتر آسیب برشی مستقل و مجزا به عنوان تابعی از کرنش پلاستیک معادل ماتریس ارایه گردید. مدل آسیب ‏GTN‏ اصلاح شده با توسعه کد ‏VUMAT‏ در محیط نرم افزار آباکوس پیاده سازی شد. جهت استفاده از مدل ‏GTN‏ ‏ توسعه داده شده در قالب ‏VUMAT‏ برای آنالیز ‏آسیب، 16 پارامتر ورودی مدل برای ماده موردمطالعه تعیین گردید. پس از طی توسعه مدل، توسعه کد و تعیین پارامترهای ورودی برای آن، ابتدا مدل اصلاح شده بر ‏روی تک المان آزمایش شد. بررسی نتایج نشان داد که جواب های مدل توسعه داده شده مطابقت کاملی با نتایج مدل ‏GTN‏ ‏ پایه و روابط تحلیلی به ترتیب تحت ‏بارگذاری های کششی و برشی دارد. درنهایت مدل توسعه داده شده در بارگذاری برشی و روی نمونه برشی مورد آزمایش قرار گرفت. مشاهده گردید مدل اصلاح شده تحت ‏بارگذاری برشی ضعف مدل ‏GTN‏ ‏ پایه را رفع کرده و به خوبی بروز آسیب و تضعیف خواص مکانیکی ماده را تحت شرایط برشی حاکم پیش بینی می کند.‏