|
|
علوم و تکنولوژی پلیمر، جلد ۲۷، شماره ۲، صفحات ۱۲۰-۱۱۱
|
|
|
| عنوان فارسی |
روش جدید برای پیش‌بینی شیوه ترکیبی اول و دوم چقرمگی شکست در کامپوزیت‌های لایه‌ای |
|
| چکیده فارسی مقاله |
شیوه ترکیبی اول و دوم شکست از عمده‌ترین شیوه های جدایش لایه ای در کامپوزیت‌های لایه‌ای است. سرعت رهایی انرژی کرنشی بحرانی به عنوان معیاری برای پیش‌بینی شروع جدایش لایه‌های نمونه‌ها به کار می‌رود. در این پژوهش، رابطه‌ای بین چقرمگی شکست تیرهای یک سرگیردار دولبه (DCB) و یک سرگیردار دولبه نامتقارن (ADCB) ارائه شده است. قطعات DCB و ADCB به ترتیب برای ایجاد مود اول و مود ترکیبی اول و دوم چقرمگی شکست نمونه‌های کامپوزیتی به کار برده می‌شوند. با توجه به تنوع چیدمان لایه‌ها، انجام آزمون روی قطعات چندلایه کامپوزیتی برای اندازه‌گیری چقرمگی شکست آنها کاری دشوار، پرهزینه و زمانبر است. هدف از ایجاد چنین رابطه‌ای این است که بتوان به بنابراین با استفاده از چنین رابطه‌ای نیاز به آزمودن نمونه‌های کامپوزیت‌های لایه‌ای ADCB مرتفع می‌شود. برای ایجاد این رابطه از هندسه نمونه‌های DCB و ADCB استفاده می‌شود. به دستآوردن مقدار سرعت رهایی انرژی کرنشی بحرانی برای چندلایه‌های کامپوزیتی ADCB با زاویه های مختلف لایه‌های اطراف ترک برای استفاده در طراحی از کاربردهای مدل ارائه شده در پژوهش حاضر است. این روش، حجم محاسبات عددی و نیز هزینه مطالعات آزمایشگاهی را کاهش می‌دهد. نتایج به دست آمده از روش ارائه شده در این پژوهش با نتایج تجربی و مدل‌سازی عددی مقایسه شد. نتایج نشان می‌دهد، با خطای کمتر از %10، می‌توان سرعت رهایی انرژی کرنشی نمونه‌های ADCB را با استفاده از مقدار سرعت رهایی انرژی کرنشی نمونه‌های تک‌جهتی DCB (به دست آمده از راه آزمون) پیش‌بینی کرد. نتایج به دست آمده از مقایسه حاکی از دقت مطلوب روش ارائه شده در این پژوهش است. |
|
| کلیدواژه‌های فارسی مقاله |
کامپوزیت، شکست، جدایش لایه‌ای، شیوه ترکیبی، چقرمگی، |
|
| عنوان انگلیسی |
A Novel Procedure for Prediction of Mixed Mode I/II in Fracture Toughness of Laminate Composites |
|
| چکیده انگلیسی مقاله |
Delamination is one of the important modes of failure in laminated composite materials. In this respect, the mixed mode I/II fracture is the most major mode of delamination incidence in laminated composite. In the present research, a relation between the fracture toughness of double cantilever beam (DCB) and asymmetric double cantilever beam (ADCB) specimens is presented. The DCB and ADCB samples are used for measuring the mode I and mixed mode I/II fracture toughness (G) of laminated composite materials, respectively. By considering the diversity of the stacking sequence of lay-ups, the test performance on all different types of lay-ups in order to measure the fracture toughness of laminated composites is a tedious, costly and time consuming task. The purpose of deriving this relation is to estimate the value of the strain energy release rate of laminated composite ADCB specimens by testing a unidirectional DCB. To develop this relationship, the geometry of DCB and ADCB specimens are considered to obtain fracture toughness of multi-directional laminate composites of ADCB samples with arbitrary ply sequence which may be used for design purposes. The procedure presented here reduces the calculation costs of the finite element modeling and its corresponding test significantly. The results obtained by this method are compared with those of experimental and numerical methods. It is shown that the fracture toughness of multi-directional lay-ups can be predicted by measuring the unidirectional ply with an error less than 10% demonstrating the accuracy of the procedure developed in the present research. |
|
| کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله |
composites, fracture, delamination, mixed mode, toughness |
|
| نویسندگان مقاله |
محمود مهرداد شکریه | mahmood m
تهران، دانشگاه علم و صنعت ایران، دانشکده مهندسی مکانیک، قطب علمی مکانیک جامدات تجربی و دینامیک، آزمایشگاه تحقیقاتی کامپوزیت، صندوق پستی 16846-13114
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه علم و صنعت ایران (Iran university of science and technology)
افشین زین الدینی |
تهران، دانشگاه علم و صنعت ایران، دانشکده مهندسی مکانیک، قطب علمی مکانیک جامدات تجربی و دینامیک، آزمایشگاه تحقیقاتی کامپوزیت، صندوق پستی 16846-13114
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه علم و صنعت ایران (Iran university of science and technology)
|
|
| نشانی اینترنتی |
http://jips.ippi.ac.ir/article_1033_332.html |
| فایل مقاله |
اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/968/article-968-197161.pdf |
| کد مقاله (doi) |
|
| زبان مقاله منتشر شده |
fa |
| موضوعات مقاله منتشر شده |
|
| نوع مقاله منتشر شده |
|
|
|
|
برگشت به:
صفحه اول پایگاه |
نسخه مرتبط |
نشریه مرتبط |
فهرست نشریات
|