بررسی تاثیرات زمان فراز بار ضربه‌ای بر ضریب شدت تنش دینامیکی‌ در ترک دو بعدی نیمه بینهایت بر روی جسم نامحدود

تعیین ضریب شدت تنش دینامیکی در نوک ترک، تحت بارگذاری ضربه‌ای، همواره مورد توجه محقیقن بوده است.‌ تغییرات بار ضربه بر حسب زمان در معادلات تحلیلی، معمولا به صورت تابع پله تعریف می‌شود. اما نتایج تستهای عملی نشان داده است که در بارگذاری ضربه‌ای، مدت زمان کوتاهی طول می‌کشد تا بار از صفر به ماکزیمم مقدار خود برسد. به این بازه زمانی کوتاه، زمان فراز گفته می‌شود. در این تحقیق، ضریب شدت تنش دینامیکی‌ در نوک ترک نیمه بینهایت با در نظر تابعی ریاضی، که در آن اثرات زمان فراز اعمال شده، به صورت تحلیلی محاسبه شده است. سپس مقایسه‌ای بین رابطه تحلیلی به دست آمده با تحقیقات پیشین و همچنین نرم افزار المان محدود صورت گرفته است. در نهایت، روشهای عملی و تاثیرات آنها بر میزان زمان فراز و ضریب شدت تنش دینامیکی‌ ارائه شده است.

The Effect of Rise Time in Dynamic Stress Intensity Factor for Impact Loading

Dynamic stress intensity factor determination on crack tip under impact loading is widely investigated. The history of impact loading in analytical researches is considered to be step function but experimental tests show that in impact loading, a small time is needed to the loading rise from zero to ultimate amount. This interval time is called rise time. In this research, Firstly, Dynamic stress intensity factor for a semi infinite crack on a plate under impact loading is determined analytically but the history of loading is considered as a ramp function. Then a comparison between the analytical solution in this paper and the last results and also with finite element is done. Finally, the experimental method for changing the rise time on impact loading is presented and the effect of it in dynamic stress intensity factor is researched.