بررسی پیشروی آسیب در ورق‌های کامپوزیتی تحت بار خستگی خمشی

در این تحقیق ورق کامپوزیتی تحت بار خستگی ناشی از بار خمشی با استفاده از تیوری کاهش استحکام مدل‌سازی شده و اثر زاویه الیاف و چینش لایه ها در عمر خستگی آن مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا خیز ورق تحت بار خمشی با استفاده از تیوری ناویر برای شرط مرزی تکیه گاه ساده بدست آمده و توزیع تنش در لایه‌های کامپوزیت با استفاده از این حل استخراج شده است. سپس با استفاده از تیوری کاهش استحکام بروتمن و ساها، میزان کاهش استحکام و کاهش سفتی برای هر لایه در هر مرحله از بارگذاری، بدست آمده و مقادیر جدید بدست آمده برای استحکام و مدول هر لایه در سیکل بعدی بارگذاری مورد استفاده قرار گرفته است. این مراحل تکرار شده است تا سرانجام تک تک لایه ها در راستای الیاف و ماتریس شروع به خستگی و شکست نمایند. در این مرحله از تیوری قاعده کاهش ناگهانی برای مدل کردن شکست یک لایه از لایه‌های کامپوزیت استفاده شده است. در حل مساله، فرایند شکست لایه‌ها تا زمان شکست ناگهانی کل ورق کامپوزیتی ادامه می‌یابد. با استفاده از این مدل میزان عمر خستگی تک تک لایه ها و اثرات شکست یک لایه بر رفتار لایه‌های دیگر تا رسیدن به شکست نهایی کل سازه مورد بررسی قرار گرفته است. در قسمت نتایج عددی عمر خستگی برای ورق کامپوزیتی از جنس کربن- اپوکسی با زوایای مختلف و چینش متفاوت لایه‌ها مورد بررسی قرار گرفته است و نتایج حاصل با یکدیگر مقایسه شده است.