محاسبه KI در ورق ترک دار با استفاده از روش انتگرال-J

مقدمه

فاکتور شدت تنش (SIF) پارامتر مهم در علم مکانیک شکست ارتجاعی خطی (LEFM) می باشد.

SIF با تحلیل تنش یا کرنش محاسبه می گردد. در این مفاله با استفاده از تئوری مکانیک شکست

و روش المان محدود فاکتور شدت تنش در حالت مد اول (مد بازشدگی) و انتگرال-J محاسبه

شده است. ابتدا روابطی برای محاسبه انتگرال-J با استفاده از روش المان محدود تعریف می گردد.

و سپس فاکتور شدت تتنش با استفاده از انتگرال-J بدست آورده می شود. برای ثابت کردن روابط

بیان شده چهت محاسبه پارامتر انتگرال-J، مثال های در حالت دو بعدی آورده شده اند که این

مثال ها شامل: ورق با دو نوع ترک مرکزی و ترک لبه دار، با رفتار همگن ارتجاعی خطی می باشد.

محاسبه عددی انتگرال-J و فاکتور شدت تنش این مثال ها در شرایط مختلف هندسی و بار اعمالی،

در نرم افزار MATLAB انجام گرفته است که در این تحقیق روابطی نیز جهت حل عددی این پارامتر ها

در نرم افزار MATLAB بیان گردیده است. نتایج عددی بدست آمده از حل این مثال ها با نتایج متناظر

نوشته های دیگر مقایسه گردیده است، که نشان دهنده صحیح بودن و دقت بالای روابط در عین

ساده بودن در فهم آنها است.

شکل 1-1 و 1-2 به ترتیب کانتور تنش ماکزیمم و تنش نرمال ورق با ترک لبه ای را نشان می دهد

(این کانتورها در MATLAB انجام گرفته است).

شکل 1-1: کانتور تنش ماکزیمم، ترک لبه ای a=25 mm.

شکل 1-2: کانتور تنش نرمال، ترک لبه ای a=25 mm.

برای دریافت فایل کامل مقاله به آدرس [email protected] پیام بدهید.

نویسنده مقاله: جمشید ارشدی و نبرد حبیبی (تاریخ پذیرش: July 2016).