محاسبه ضرایب شدت تنش استاتیکی و دینامیکی در مواد تابعی ارتوتروپیک با روش جابجایی

ضرایب شدت تنش استاتیکی و دینامیکی از پارامترهای مهم بررسی و پیشبینی رفتار شکست در اجسام ترکدار میباشند. در این پژوهش، از روش جابجایی برای محاسبه ضرایب شدت تنش استاتیکی و دینامیکی مواد تابعی استفاده میشود. میدان جابجایی به روش عددی و با استفاده از نرم افزار آباکوس به دست میآید. زیر برنامهای به زبان فرترن نوشته میشود، تا به کمک آن بتوان، تغییرات پیوسته خواص مواد تابعی را در تحلیل عددی در نظر گرفت. شبکه المانی ناحیه حل با کاربرد المانهای تکینی 8 گرهی ایجاد میشود. نرمافزار آباکوس توانایی محاسبه ضرایب شدت تنش در مواد تابعی را به صورت مستقیم ندارد. لذا برنامهای به زبان متلب برای محاسبه این ضرایب تدوین میگردد. با تحلیل یک نمونه تحت بار دینامیکی، رفتار شکست دینامیکی مواد تابعی ارتوتروپیک و تاثیر پارامتر ناهمگنی بر آن با در نظر گرفتن تغییرات مواد تابعی در دو راستای عمود برهم مورد بررسی قرار میگیرد. اعتبار سنجی روش با حل مسیلههای همگن و تابعی با ترک مرکزی تحت بارهای استاتیکی و دینامیکی انجام میگیرد و نتایج با دادههای موجود در تحقیقات پیشین مقایسه میگردد. نتایج نشان میدهند که اگر خواص ماده در راستای موازی ترک تغییر کند، با افزایش پارامتر ناهمگنی، ضریب شدت تنش دینامیکی مود i نوک ترک با سفتی بیشتر، افزایش مییابد. در حالی که برای تغییر خواص در راستای عمود بر ترک، این ضریب ابتدا افزایش و سپس کاهش مییابد.