تحلیل میکرومکانیکی خرابی ماده مرکب زمینه تیتانیومی با الیاف کوتاه تحت اثر بارگذاری محوری مرکب

در این مقاله، یک مدل میکرومکانیکی بر مبنای سلول واحد برای پیش بینی پاسخ الاستیک-ویسکوپلاستیک ماده مرکب الیاف کوتاه هم-راستای زمینه تیتانیوم، تحت اثر بارگذاری محوری مرکب با وجود خرابی لایه میانی الیاف/زمینه ارایه می شود. همچنین اثرات تنش پسماند حرارتی ناشی از فرایند ساخت ماده مرکب الیاف کوتاه در این تحلیل در نظر گرفته می شود. المان حجمی نماینده ماده مرکب الیاف کوتاه شامل c×r×h سلول در 3 بعد است که در آن یک چهارم الیاف توسط سلول های زمینه احاطه می شوند. برای بدست آوردن منحنی تنش-کرنش الاستیک-ویسکوپلاستیک رفتار الیاف و زمینه به ترتیب الاستیک و الاستیک-ویسکوپلاستیک فرض می شوند. برای تحلیل خرابی لایه میانی، مدل جدایی لایه میانی با نرمی گشایشی استفاده می‌شود. این مدل اجازه پیشرفت جدایی به واسطه رهایش تنش های لایه میانی را حین ادامه بارگذاری کلی بر ماده مرکب، می دهد. نتایج بارگذاری تک محوری و دو محوری مشخص کرده است که برای حصول پیش بینی-های دقیق تر، در مقایسه با نتایج تجربی و مدل های دیگر در دسترس، باید هر دو عامل خرابی لایه میانی و اثر تنش پسماند حرارتی در مدل اعمال شود.