پیش‌بینی عمر خستگی مواد مرکب پلیمری بر اساس کاهش همزمان سفتی و استحکام تحت بارگذاری با دو سطح تنش

در حال حاضر از مواد مرکب در کاربردهای مختلفی استفاده می‌شود. برخی از این کاربردها شامل اجزای در معرض بارگذاری چرخه‌ای هستند. پدیده‌ی خستگی، مکانیزم اصلی خرابی حاکم بر سازه‌های تحت این نوع بارگذاری است. بنابراین، پیش‌بینی مناسب عمر خستگی این مواد در طراحی ایمن سازه‌ها، نگهداری، تعمیر و جایگزینی قطعات بسیار اهمیت دارد. تعداد به نسبت زیادی از مدل‌های موجود در این زمینه به کاهش خواص ماده در طی آسیب خستگی نظیر سفتی یا استحکام توجه نکرده‌اند. در این مقاله، در ابتدا آسیب خستگی مواد مرکب با استفاده از یک مدل سفتی پسماند بررسی می‌گردد. در این راستا از دو مجموعه داده‌ی تجربی استفاده می‌شود. یک مدل استحکام پسماند با مدل مدنظر ترکیب شده و براساس آن یک مدل اصلاح‌شده ارایه می‌گردد. سپس، عمر خستگی باقیمانده‌ی مواد مرکب پلیمری تقویت‌شده با الیاف تحت بارگذاری دو مرحله‌ای برای سه گروه از داده‌‌های تجربی‌ پیش‌بینی می‌شود. نتایج حاصل نشان می‌دهند که مدل ارایه‌شده دقت مناسبی در تخمین عمر باقیمانده‌‌ دارد. همچنین، مقایسه‌ای بین نتایج تجربی و برخی از مدل‌های موجود با پیش‌بینی‌های این مطالعه انجام شده تا مدل پیشنهادی بهتر ارزیابی شود. این مقایسه نشان می‌دهد که نتایج مطالعه‌ی حاضر نسبت به دیگر مدل‌ها در بیشتر موارد اختلاف کمتری با مقادیر تجربی دارد.