محاسبه ضرایب شدت تنش مود I بارگذاری برای قطعه خمش سه نقطه ای شیاردار

قطعه آزمایشگاهی خمش سه نقطه ای یکی از قطعات مهم برای مطالعه رفتار شکست قطعات شیارداری است که از مواد ترد مانند سنگ ها و سرامیک ها ساخته شده اند. از سوی دیگر، ضرایب شدت تنش شیارها مهم ترین پارامترهای تعیین کننده در تشخیص شکست ترد سازه های شیاردار محسوب می شوند. بنابراین محاسبه ضرایب شدت تنش شیارها برای مهندسان و محققان از اهمیت ویژه ای برخوردار است. از آنجا که روش های موجود برای محاسبه ضرایب شدت تنش شیارها اغلب دشوار بوده و نیاز به محاسبات پیچیده دارند، ارایه آن ها به صورت پارامترهای بی بعد ارجحیت دارد. در این مقاله، با استفاده از آنالیز اجزا محدود و روش فرامعین، ضرایب شدت تنش قطعه مستطیلی-شکل شیاردار تحت بارگذاری خمش سه نقطه ای به ازای پارامترهای مختلف هندسی و بارگذاری محاسبه شده است. سپس ضرایب به دست آمده به پارامترهای بی بعدی به نام ضرایب هندسی شیار yivتبدیل شده و در قالب نمودارهایی مجزا ارایه شده اند. نشان داده شده است که هر کدام از سه پارامتر زاویه دهانه شیار، طول شیار و فاصله نسبی دو تکیه گاه از یکدیگر با مقدار yiv نسبت مستقیم دارند. طراحان و مهندسان می توانند، بدون انجام محاسبات وقت گیر، مستقیماً از نتایج این مقاله برای محاسبه پارامترهای شکست نمونه های مشابه استفاده نمایند.