%34تخفیف

بررسی عددی رشد ترک در نمونه های کامپوزیتی فایبر گلاس با ترک جانبی در زوایای مختلف با استفاده از نرم افزار اباکوس

تعداد67صفحه  درword

گروه مکانیک

کارشناسی ارشد در رشته مکانیک (M.Sc)

گرایش: ساخت و تولید

بررسی عددی رشد ترک در نمونه های کامپوزیتی فایبر گلاس با ترک جانبی در زوایای مختلف با استفاده از نرم افزار اباکوس

چکیده

در این پژوهش سعی شده است با استفاده از روش اجزاء محدود و با استفاده از نرم­افزار ABAQUS و هم­چنین زیر برنامه XFEM به بررسی و تحلیل ترک های جانبی در ورق های کامپوزیتی فایبر گلاس پرداخته شده است. ورق­های ترک دار در بسیاری از پدیده­های عملیاتی به وجود می­آیند که بررسی آنها بسیار حائز اهمیت است. در بسیاری از حالات ترک در زاویه صفر درجه نسبت به افق قرار ندارد و این موضوع می­تواند روند تحلیل را دچار مشکل سازد. در این پژوهش سعی شده است در چهار زاویه صفر، 5/22، 45 و 5/67 درجه تحلیل­های عددی انجام پذیرد و در تمامی حالات مقادیر مربوط به تنش­ها و کرنش­ها استخراج گردد. به جهت مقایسه نتایج از مدل­های تئوری نیز بهره برده شده است و اثراتی از جمله میزان افزایش بار بر ضریب شدت بحرانی تنش استخراج گردیده است و با آلومینیوم سری 7000 مقایسه شده­است .در نهایت نتیجه بدست آمده از این پایان نامه شامل آن است که با افزایش زاویه ترک میزان تنش­های به وجودآمده در نمونه کاهش یافته و به عبارت دیگر احتمال رشد ترک در آن کاهش خواهد یافت.

لغات کلیدی: رشد ترک، مواد مرکب، آباکوس، ضریب شدت تنش

فهرست مطالب

چکیده 1

فصل اول:مقدمهوهدف

1-1شناساییانواعشکست.. 3

1-2کلاسبندیشکستها 3

1-3شرایطبارگذاری. 3

1-4سرعترشدترک.. 4

1-5شکستهاینرم 4

1-6شکستترد 6

1-8شکستهایخستگی. 12

1-9مشخصکردننوعشکست.. 12

1-10موادمرکب.. 13

1-10-1تعریفموادمرکب.. 13

1-10-2نقاطقوتموادمرکب.. 14

1-10-3تقسیمبندیموادمرکببراساسزمینهماتریس.. 14

1-10-4الیافمورداستفادهدرکامپوزیتهایپلیمریFRP. 16

1-10-5استحکامموادمرکب.. 21

1-10-6معیارهایگسیختگیموادمرکب.. 23

1-10-7ارتباطتنش-کرنشموادمرکب.. 25

فصل دوم:پیشینهپژوهش

2-1پیشینهخارجی. 29

2-2پیشینهداخلی. 32

فصل سوم:موادوروشها

3-1مقدمهایبرشکست.. 35

3-2مودهايتغييرشکلتركومفاهيماصلي. 35

3-3روشوسترگارد 36

3-4تعيينضريبتمرکزتنش.. 37

3-5روش‌هایشبیهسازیرشدترکدراجزامحدود 43

3-5-1مکانیکشکستمحاسباتی. 44

3-5-2روش‌هایعددیتعیینضریبشدتتنش.. 46

فصل چهارم:بحثونتیجهگیری

4-1شبیهسازیعددیترکدرورقهایفایبرگلاسبااستفادهازنرمافزارABAQUS. 59

4-1-1- تعریفمسئلهوشرایطمرزی. 59

4-1-2- مدلماده 60

4-2 نتایج. 62

4-2-1ترکبازاویهصفردرجه 62

4-2-2بررسیترکبازاویه 5/22 درجه 63

4-2-3بررسیترکبازاویه 45 درجه 65

4-2-4بررسیترکبازاویه 5/67 درجه 67

4-2-5- محاسبهضریبشدتتنشبااستفادهازنرمافزار. 71

. 74

فصل پنجم:نتیجه­گیری

5-1نتیجه­گیری. 75

2-5پیشنهادات.. 77

مراجع. 78

فهرست اشکال

شکل‏1‑1 نمایشماتیکرشدحفرههادرشکستنرم 5

شکل‏1‑2 سطوححاصلازشکستنرم 5

شکل‏1‑3 تصویرمیکروسکوپیازیکسطحشکستنرم 6

شکل‏1‑4 چندنمونهازشکستگی‌هایترد 7

شکل‏1‑5 تفاوتمکانیزمشکستتردونرم 10

شکل‏1‑6 شکستبیندانه‌ای. 11

شکل‏1‑7 شکستمرزدانه‌ای. 12

شکل‏1‑8 سطوحشکستخستگی. 12

شکل‏1‑9 ساختارشیمیاییپاراآمید 16

شکل‏1‑10 حالتپلیمردرمحلول. 17

شکل‏1‑11 موقعیتزنجیرپلیمر. 17

شکل‏1‑12 ساختارکولار. 21

شکل‏1‑13 شکستدرجهتالیافناشیازکشش.. 22

شکل‏1‑14 شکستدرراستایعمودبرالیافدرحالتبارگذاریکششی. 23

شکل‏1‑15 گسیختگیناشیازتنشفشاریدرراستایعمودبرالیاف.. 23

شکل‏2-1 مقایسهمقادیرانرژیازادشدهدرمداولودومترک.. 29

شکل 2-2 نماییازترکهایروینمونهومنحنیتنشنوکترکنسبتبهزاویهآن. 30

شکل‏2‑3 نماییازسرعترشدترکوپدیدهتورقبرایزاویه  30، 30- و 90. 31

شکل‏2‑4 نماییازسرعترشدترکوپدیدهتورقبرایزاویه  45،45-، 0 و 90. 31

شکل‏2‑5 نمودارسرعترشدترکبرحسبطولترک.. 32

شکل 2-6 ضریبشدتتنشدرنمونهبدونوصلهبازاویه0 و 35 و 45. 32

شکل 2-7 ضریبشدتتنشدرنمونهوصلهدارکامپوزیتیدرزاویه 0 درجه 33

شکل 2-8 ضریبشدتتنشدرنمونهوصلهدارکامپوزیتیدرزاویه 30 درجه 33

شکل‏3‑1سهموداصليرشدترک.. 36

شکل‏3‑2 ترکيبهطول دريکورقنامحدود،تحتتنشيکنواخت دربينهايت.. 39

شکل 3‑3 نحوهتغييرشکلترکتحتبارگذاريمود . 40

شکل‏3‑4 ترکيبهطول دريکورقنامحدود،تحتتنشبرشييکنواخت دربينهايت.. 41

شکل 3‑5 ترکيبهطول دريکورقنامحدود،تحتتنشبرشيخارجازصفحهويکنواخت    42

شکل‏3‑6 الگوریتمشبیهسازیترکدراجزامحدود 43

شکل‏3‑7 المانایزوپارامتریک… 44

شکل‏3‑8 دستگاهمختصاتبرایتعیینجابجائیوتنشدرنوکترکدریکمدلاجزاءمحدود 47

شکل‏3‑9 رشدمجازیترکدریکمدلاجزاءمحدود 49

شکل‏3‑10 رشدمجازیترکدریکمحیطپیوستهالاستیکدوبعدی. 50

شکل‏3‑11 رشدمجازیترکدرراستایپیشانیترکسهبعدی. 51

شکل‏3‑12 منحنی‌هایداخلیوخارجیکههنگامیکهبهمنحنی و متصلمی‌شوند 52

شکل‏3‑13 کانتورانتگرالجیحولنوکترک.. 56

شکل‏3‑14 کانتورهای کهازمیانالمان‌هایشبکهونقاطانتگرالگیریعبورمیکنند. 57

شکل‏4‑1 نماییارمدلایجادشدهدرنرمافزاروشرایطمرزیواردهبهآن. 59

شکل‏4‑3 همگرایینتایجنرمافزاروصحتنتایجنسبتبهتعدادالمانهارانشانمیدهد 60

شکل‏4‑2 نماییازمشهایبهینهبهکاررفتهدرشبیهسازی. 60

شکل‏4‑3نمودارتوزیعکرنش برایترکبازاویهصفردرجه 62

شکل‏4‑4نمودارتوزیعکرنش برایترکبازاویهصفردرجه 62

شکل‏4‑5 نمودارتوزیعتنشاصلیبیشینهبرایترکبازاویهصفردرجه 63

شکل‏4‑6 نمودارتوزیعجابجاییدرجهت 1 برایترکبازاویهصفردرجه 63

شکل‏4‑7نمودارتوزیعجابجاییدرجهت 2 برایترکبازاویهصفردرجه 63

شکل‏4‑8نمودارتوزیعکرنش برایترکبازاویه 5/22 درجه 63

شکل‏4‑9نمودارتوزیعکرنش برایترکبازاویه 5/22 درجه 63

شکل‏4‑10نمودارتوزیعتنشاصلیبیشینهبرایترکبازاویه 5/22 درجه 64

شکل‏4‑11نمودارتوزیعتنشمعادلفونمایززبرایترکبازاویه 5/22 درجه 64

شکل‏4‑12نمودارتوزیعتنشبرشیS12برایترکبازاویه 5/22 درجه 64

شکل‏4‑13نمودارتوزیعجابجاییدرجهت 1 برایترکبازاویه 5/22 درجه 64

شکل‏4‑14نمودارتوزیعجابجاییدرجهت 2 برایترکبازاویه 5/22 درجه 65

شکل‏4‑15نمودارتوزیعکرنش برایترکبازاویه 45 درجه 65

شکل‏4‑16نمودارتوزیعکرنش برایترکبازاویه 45 درجه 65

شکل‏4‑17نمودارتوزیعتنشاصلیبیشینهبرایترکبازاویه 45 درجه 66

شکل‏4‑18نمودارتوزیعتنشمعادلفونمایززبرایترکبازاویه 45 درجه 66

شکل‏4‑19نمودارتوزیعتنشبرشیS12برایترکبازاویه 45 درجه 66

شکل‏4‑20نمودارتوزیعجابجاییدرجهت 1 برایترکبازاویه 45 درجه 66

شکل‏4‑22نمودارتوزیعکرنش برایترکبازاویه 5/ 67 درجه 67

شکل4-21نمودار توزیع جابجایی در جهت 2 برای ترک با زاویه 45 درجه………………………………..67

شکل‏4‑23نمودارتوزیعکرنش برایترکبازاویه 5/ 67 درجه 67

شکل‏4‑24نمودارتوزیعتنشاصلیبیشینهبرایترکبازاویه 5/ 67 درجه 68

شکل‏4‑25نمودارتوزیعتنشمعادلفونمایززبرایترکبازاویه 5/ 67 درجه 68

شکل‏4‑26نمودارتوزیعتنشبرشیS12برایترکبازاویه 5/ 67 درجه 68

شکل‏4‑27نمودارتوزیعجابجاییدرجهت 1 برایترکبازاویه 5/ 67 درجه 68

شکل‏4‑28نمودارتوزیعجابجاییدرجهت 2 برایترکبازاویه 5/ 67 درجه 69

شکل‏4‑29مقایسهبیشینهتنشمعادلدرترکجانبیفایبرگلاسدرزوایاسمختلفترک.. 70

شکل‏4‑30هندسهیکنمونهترکدارجانبیدریکورقمحدود 72

شکل‏4‑31نمودارضریبشدتتنشمادهازنرمافزارABAQUSبرایترکبازوایایمختلف.. 72

شکل‏4‑32مقایسهاثربارواردهبرضریبشدتتنش.. 73

شکل‏5‑1اثرتغیرزاویهبرتنشمعادلدرورق. 76

شکل‏5‑2نمودارتنشنمونهدرترکبازوایایمختلف.. 77

 

فهرست جداول

جدول‏1‑1 ابعادرویینگویارنکولار49. 18

جدول‏1‑2 ابعادرویینگویارنکولار 29. 19

جدول‏1‑3 خواصفیبرهاپاراآمید 20

جدول‏1‑4 نمایشنمادگذاریتنش.. 25

جدول‏4‑1 خواصمکانیکیفیبرگلاس.. 61

3 دیدگاه برای بررسی عددی رشد ترک در نمونه های کامپوزیتی فایبر گلاس با ترک جانبی در زوایای مختلف با استفاده از نرم افزار اباکوس

  1. Burton

    It’s actually a great and helpful piece of information. I’m happy that you shared this helpful information with us.
    Please stay us informed like this. Thanks for sharing.

    Take a look at my website – АҚШ долларынан украин долларына

  2. Cecila

    When I initially commented I clicked the “Notify me when new comments are added” checkbox and now each time a comment is added I get three emails with the same comment.
    Is there any way you can remove me from that service?

    Thanks a lot!

    my website :: fragen Sie nach dem Preis von benadryl mit ärztlicher Verschreibung in den Niederlanden

  3. Chadwick

    I’d like to find out more? I’d want to find out some additional
    information.

    Here is my blog post: Legale Bezugsquellen für levetiracetam ohne ärztliche Verschreibung in Bern

دیدگاه خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo