بررسی اثر هیبریداسیون الیاف بر پاسخ دینامیکی توزیع تنش در تک لایه های مرکب تحت ترک

در کار حاضر توزیع تنش گذرا در تک لایه هیبرید با ابعاد محدود، تحت اثر ترک از لحظه‌ی گسسته شدن الیاف تا رسیدن به حالت تعادل، بررسی شده است. فرض بر آن است که کلیه‌ی الیاف هم‌جهت و بار اعمال شده بر ماده مرکب به‌صورت کششی ‌و در راستای الیاف می باشد و ترک در میانه ی تک‌لایه ایجاد می شود. معادلات دیفرانسیلی جابجایی گذرای الیاف به کمک تئوری شیرلگ استخراج می‌گردند. به منظور حل معادلات تفاضلی  دیفرانسیلی استخراج شده، از روش تفاضل محدود استفاده می‌شود. نتایج به‌دست آمده، اثر هیبریداسیون، جرم و مدول کشسانی الیاف و اندازه ترک را بر پاسخ دینامیکی توزیع تنش نشان می دهند. مقادیر گذرای ضریب تمرکز تنش استخراج شده در این تحقیق برای تک لایه ساده تحت ترکی تا سه رشته گسسته شده با نتایج به دست آمده از روش تحلیلی انطباق کامل دارند.

Dynamic Response of Stress Distributions in a Hybrid Lamina Subjected to the Crack

In this work transient dynamic stress concentration in a hybrid composite lamina subjected to a sudden internal crack is examined. It is assumed that all fibers lie in one direction and the applied load acts along direction of fibers. Using shear lag model, equilibrium equations are deduced and upon proper application of boundary and boundness conditions,the complete field equations are obtained using finite difference method. The results of dynamic effect of fiber breakage on stress concentration are well examined in presence of a second type fiber. These results are compared to those of their static values in both models. The effect of surface cracks on stress concentration, as a result of fiber breakage, is also examined.