تعیین و بررسی ضرایب شدت تنش و زاویه شکست اولیه در ورق های ترک دار ترمیم شده با وصله کامپوزیتی یک طرفه تحت مود یک و مود ترکیبی

به دلیل ویژگی‌های ممتاز کامپوزیت ها مانند سبکی، استحکام بالا و قابلیت شکل پذیری خیلی خوب، استفاده از وصله‌های کامپوزیتی در ترمیم ورق‌های ترک خورده و دارای شکاف، بسیار مرسوم می باشد. در این مقاله تاثیر پارامتر‌‌های مختلف مانند جنس وصله‌های کامپوزیتی، جنس لایه چسب و جنس فلزپایه با استفاده از روش المان محدود سه بعدی در کاهش ضرایب شدت تنش در مود یک و مود ترکیبی و تغییرات زاویه شکست اولیه مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داده است که جنس وصله کامپوزیتی و ورق پایه تاثیر زیادی در کاهش ضریب شدت تنش معادل دارد و کامپوزیت بورن/اپوکسی نسبت به سایر مواد مناسب‌تر است. اما جنس لایه چسب تاثیر چشمگیری بر کاهش ضریب شدت تنش ندارد. از دیگر نتایج مهم به دست آمده از این مقاله، عدم تاثیر چشمگیر وصله بر زاویه شکست اولیه است

Investigating and determining the stress intensity factors and fracture initiation angle for the cracked plates repaired by singleside composite patches under mode I and mixed mode loading

In this research, the microstructure and mechanical properties of AISI310 austenitic stainless steel/API5LX60 low alloy steel dissimilar joints welded in three different heat inputs, were studied. Gas tungsten arc welding (GTAW) Process and ER2209 filler metal was used for preparing the joints. After welding, the microstructure of different regions of each joint, including base metal, weld metal, heat affected zone (HAZ) and the interface were investigated using optical microscope. Studying fracture surface of the weldments prepared in different heat inputs was performed using scanning electron microscope (SEM). Mechanical properties of the joints were evaluated using impact and microhardness tests. Microstructural studies showed that using ER2209 filler metal has led to a ferriticaustenitic microstructure at the weld metal. It was found by increasing the heat input, no significant microstructural change occured at the heat affected zone of AISI310 steel, but the change in microstructure at the heat affected zone of API5LX60 steel was clearly visible. The results of impact tests showed a considerable increase in fracture energy of the weld metal by increasing the heat input. In addition increase in the heat input, has not a noticeable effect on the weld metal hardness, and change in hardness of the weld metal due to increasing the heat input was quite low and negligible.