تابع وزن دوبعدی مود ترکیبی ترک‌های زیرسطحی بیضوی تحت بارگذاری کششی

یکی از انواع ترک‌های مشاهده شده در سازه‌های مکانیکی، ترک‌های زیرسطحی بیضوی هستند. در این ترک‌ها، به دلیل عدم تقارن هندسی نسبت به سطح ترک، پدیده کوپلینگ مودهای شکست منجر می‌شود که تحت بارگذاری کششی، ترک هر سه مود شکست را تجربه نماید. تحت بارگذاری کششی، مود iiiناشی از پدیده کوپلینگ مودها قابل صرف‌نظر ولی مود iiقابل ملاحظه می‌باشد. در این مطالعه، تابع وزن دوبعدی مود ترکیبی ترک‌های زیرسطحی بیضوی موازی با سطح تحت کشش برای نسبت منظرهای ?=0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0 و نسبت عمق ترک به طول ترک‌های ?=0.05, 0.06, 0.08, 0.1, 0.14, 0.2, 0.3, 0.5, 1.0 استخراج شده است. برای استخراج توابع وزن، از کشش یکنواخت اعمال شده روی سطوح ترک به عنوان بارگذاری مرجع استفاده شده است. با برازش تابع با دقت بالا روی ضرایب تابع وزن به دست آمده، تابع وزن ارایه شده برای هر مقداری از نسبت منظر و نسبت عمق به طول ترک قابل استفاده شده است. به منظور صحه‌گذاری تابع وزن به دست آمده، ضرایب شدت تنش مود ترکیبی تمام نقاط جبهه ترک تحت توزیع تنش‌های خطی، بیض‌گون و مثلثاتی با استفاده از آن محاسبه شده و با نتابج اجزامحدود مورد مقایسه قرار گرفته است. مقایسه نتایج، دقت بالا و میانگین خطای نسبی زیر 7 درصد را نشان می‌دهد. به کمک توابع وزن ارایه شده می‌توان ضرایب شدت تنش مود ترکیبی ترک زیرسطحی بیضوی با هر مقدار ? و ? را تحت هر توزیع بار کششی دلخواه محاسبه نمود.