بررسی تنش گذرای ناشی از شکسته شدن الیاف در اتصال چسبی تک‏لبه

در این تحقیق، توزیع تنش گذرای ایجاد شده در اثر شکسته شدن الیاف در اتصال چسبی بررسی شده است. تنش گذرا، پاسخ دینامیکی سیستم در اثر ایجاد ناپیوستگی در الیاف، از لحظه گسسته شدن تا لحظه رسیدن به‏حالت تعادل می‏باشد. به منظور بررسی این رفتار، معادلات حاکم بر حرکت الیاف در اتصال چسبی با ابعاد محدود در حضور گسستگی استخراج شده و تاثیر تعداد الیاف شکسته شده و جابه‏جایی محل گسستگی در راستای الیاف و عمود بر آن، بر توزیع تنش گذرای سازه مرکب بررسی شده است. برای استخراج معادلات جابه‏جایی الیاف، از مدل شیرلگ و برای حل معادلات، از روش تفاضل محدود صریح استفاده شده است. در ادامه، تاثیر تغییر جنس الیاف و ضخامت لایه چسبی بر توزیع تنش نیز بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که با افزایش تعداد الیاف گسسته شده و جابه‏جایی محل گسستگی به‏سمت لبه‏ها، ضریب تمرکز تنش در سازه مرکب افزایش می‏یابد. مضافا، میزان تنش برشی ایجاد شده در ماتریس و چسب با افزایش مدول الاستیسیته الیاف کاهش می یابد، به‏گونه‏ای‏که ماکزیمم تنش برشی در اتصال با الیاف از جنس شیشه ( ) و گرافیت ( )، به‏ترتیب برای ماتریس 861/0 و 463/0 و برای چسب 192/3 و 409/2 مگا پاسکال می‏باشد.