بررسی عدم قطعیت در چندلایه‌های ساخته‌شده از الیاف شیشه/اپوکسی هنگام جدایش با استفاده از روش سطح پاسخ

در این مطالعه، روشی برای بررسی عدم قطعیت صفحه مستطیلی چندلایه‌ای ساخته‌شده از الیاف شیشه/اپوکسی با وجود ترک بین‌لایه‌ای اولیه در بارگذاری حالت اول، دوم و ترکیبی اول/دوم با استفاده از معیار انرژی انجام شده است. توابع حالت حدی برای تحلیل قابلیت اطمینان رشد جدایش در هریک از حالت‌های بارگذاری، طبق مفاهیم مکانیک شکست و آزادسازی انرژی به دست آمده است. با استفاده از متغیرهای تصادفی و توابع حالت حدی طبق معیار انرژی، بررسی عدم قطعیت با استفاده از روش سطح پاسخ انجام شده است. ایده اصلی روش سطح پاسخ، تقریب تابع سطح پاسخ ضمنی با استفاده از یک تابع ریاضی صریح با متغیرهای تصادفی درگیر در تابع حالت حدی است. از آن‌جا که تقریب تابع حالت حدی صریح است، می‌توان از روش مرتبه اول/دوم قابلیت اطمینان برای تخمین احتمال شکست استفاده کرد. نتایج حاکی از آن است که احتمال رشد جدایش در روش سطح پاسخ نسبت به دو روش مرتبه اول/دوم قابلیت اطمینان مقدار بیشتری است. سرانجام، تاثیر طول جدایش اولیه، تعداد لایه‌ها و بارگذاری در حالت‌های مختلف بر رشد جدایش چندلایه ساخته‌شده از مواد مرکب به‌دست می‌آید.

Uncertainty Analysis of Delamination Growth of Glass/Epoxy LaminatesUsing Response Surface Methodology

In this study, a method for uncertainty analysis of laminated rectangular plate made of glass/epoxy with interlaminar crack (delamination) in loading mode I, II and I/II is performed using energy criterion. Limit state functions have been obtained to analyze the reliability of delamination growth in each loading mode according to the concepts of fracture mechanics and energy release rate. By using random variables and limit state functions according to energy criterion, uncertainty assessment will be performed using Response Surface Methodology (RSM). The main idea of the response surface methodology is to approximate the implicit response surface function using an explicit mathematical equation with random variables involved in the limit state function. Since the approximation of the limit state function is explicit, the first/second order reliability method can be used to estimate the probability of failure. It was indicated that in all modes the probability of delamination growth calculated by the surface response method has the highest value. Finally, the effects of initial delamination, laminate layer and loading in different modes on the delamination growth are obtained from the perspective of the reliability of composites laminates.