مهندسی مکانیک امیرکبیر، جلد ۵۲، شماره ۸، صفحات ۴۱-۵۰
عنوان فارسی بررسی تجربی و عددی مود دوم شکست در نمونه‌های خمشی انتها ترک‌دار ناهم‌جنس (کامپوزیت/ فولاد)
چکیده فارسی مقاله خطوط لوله فلزی عمدتاً در شرایط بهره‌برداری دچار خوردگی و آسیب می‌شوند که تعویض کامل بخش‌های آسیب دیده و یا جوشکاری موضعی آن‌ها گاهاً به لحاظ عملیاتی و یا اقتصادی امکان‌پذیر نبوده، از این‌رو، برای رفع خوردگی و آسیب‌های عملکردی ایجاد شده در خطوط لوله‌های فلزی، از روش تقویت موضعی با استفاده از کامپوزیت‌ها به عنوان یکی از راهکارهای کارآمد و مقرون به صرفه بهره گرفته می‌شود. اتصال لایه کامپوزیتی به زیرلایه فلزی در این روش، یکی از مهمترین پارامترهای طراحی می‌باشد. لذا استخراج پارامترهای مهم در محل اتصال، کمک شایانی به مهندسان در طراحی و پیشبینی زمان شروع و توسعه ترک بین‌لایه‌ای در فصل مشترک لایه کامپوزیتی به زیرلایه فلزی نموده است. از این‌رو، برای بررسی مود دوم شکست در این روش، به محاسبه‌ی تجربی و عددی نرخ رهاسازی انرژی کرنشی برشی بین‌لایه‌ای در اتصال فولاد/کامپوزیت پرداخته شده است. بر اساس استاندارد تجربی محاسبه نرخ انرژی کرنش مود دوم شکست ASTM-D7905، برای سه نمونه خمشی انتها ترک‌دار متقارن و نامتقارن آزمون تجربی انجام گرفته و رابطه‌ای برای محاسبه ضخامت هر جنس جهت داشتن نمونه‌های متقارن ارائه گردیده است. جهت اعتبار‌سنجی رابطه محاسبه ضخامت از مدل‌سازی اجزای محدود نمونه‌های خمشی انتها ترک‌دار ناهمجنس به روش بستن مجازی ترک، استفاده گردیده که نتایج آن با نتایج آزمایش تطابق خوبی نشان داده است. مقایسه نتایج تجربی حاصل شده در نمودار‌های نیرو– جابه‌جایی نمونه‌های متقارن و نامتقارن در حین رشد ترک، نشان داد که نرخ رهایی انرژی کرنشی مود دوم شکست نمونه‌های متقارن بیشتر از نمونه‌های نامتقارن و حدود 1.6 برابر آن است.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی Experimental and Numerical Investigation of Second Mode of Failure in Unlike End Notch Flexure Samples (Composite/Steel)
چکیده انگلیسی مقاله Metallic pipelines are mainly corroded and damaged in operation that replacing damaged lines or their local welding is sometimes not feasible or economical, so for resolving the corrosion and functional damage of metallic pipelines, localized repair using composites as one of the most effective and cost effective solutions is used. The connection of composite repair to the metal substructure in this method is one of the most important design parameters. Therefore, deriving the important parameters at the junction will help engineers in designing and predicting the interlaminar crack initiation and propagation at the joint interface of composite repair to the metal substrate. Therefore, to investigate the second mode of failure in this method, the strain energy release rate is calculated experimentally and numerically in a steel/GFRP bond. According to an experimental standard for calculating the second mode strain energy release rate, ASTM-D7905, experimental tests are accomplished for three symmetric and asymettric unlike end-notched flexure specimens and a relationship for the thickness of each material to have symmetric specimens is proposed. To validate the thickness calculation relationship, the finite elemental modeling of unlike samples using virtual crack closure technique is used which indicates the good agreement of experimental and numerical results. Compareing the experimental results obtained in force-displacement diagrams of symmetric and asymmetric samples in crack propagation showed that the second mode strain energy release rate of symmetric samples are more than asymmetric and about 1.6 times as large.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله عطیه اندخشیده |
گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه صنعتی قوچان، قوچان، ایران

ستار مالکی |
گروه مکانیک، دانشگاه صنعتی قوچان، قوچان، ایران

علیرضا سیفی |
دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی قوچان، قوچان، ایران

نشانی اینترنتی https://mej.aut.ac.ir/article_3343_f68a83b483097cd05a74b8dadf7b8f8a.pdf
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1252/article-1252-2235969.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