بررسی رفتار شکست در مواد هدفمند اپوکسی-آلومین به روش اجزاء محدود برای مقاوم سازی اتصالات

استفاده از مواد مرکب هدفمند در اتصال دو ماده با خواص الاستیک بسیار متفاوت، منجر به از بین رفتن اثرات زیان آور نیروهای بین وجهی ناپیوسته که به واسطه چسبندگی ضعیف ناشی از میل ترکیبی شیمیایی پایین و اثرات تمرکز تنش بالا بوجود آمده اند، در سطح مشترک دو ماده می شود. بنابراین، طراحی بهینه این مواد، احتمال گسیختگی های ناشی از رشد ناپایدار ترک را به حداقل می رساند. هنگامی که ترک در جهت عمود بر شیب تغییرات قرار می گیرد، میدان تنش نامتقارن بوجود آمده در نوک ترک مد ترکیبی ایجاد می کند و موجب انحراف ترک می شود. در این تحقیق، برای ترکی که تحت بارگذاری خمشی قرار دارد، در دو حالت (گرادیان پیوسته و گرادیان لایه ای) ضرایب شدت تنش و زاویه فاز بارگذاری به روش اجزاء محدود محاسبه شده است. به منظور بهینه کردن پارامترهای شکست در جلوگیری از رشد ناپایدار ترک، تاثیر متغیرهایی نظیر شکل و پهنای ناحیه گرادیان، موقعیت و طول ترک و تنش های پسماند بر ضریب شدت تنش و زاویه فاز بررسی شده است. کمترین مقدار ضریب شدت تنش مختلط به ازای توان پروفیل 25/2 و پهنای گرادیان 9 میلیمتر بدست آمده است.