بررسی پیشروی آسیب در ورق های کامپوزیتی تحت بار خستگی خمشی

در این تحقیق ورق کامپوزیتی تحت بار خستگی ناشی از بار خمشی، با استفاده از تئوری کاهش استحکام مورد مدل سازی شده و اثر زاویه ی الیاف و چینش لایه ها در عمر خستگی آن مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا خیز ورق تحت بار خمشی با استفاده از تئوری ناویر برای شرط مرزی تکیه گاه ساده بدست آمده و توزیع تنش در لایه های کامپوزیت با استفاده از این حل استخراج شده است. سپس با استفاده از تئوری کاهش استحکام بروتمن و ساها، میزان کاهش استحکام و کاهش سفتی برای هر لایه در هر مرحله از بارگذاری، بدست آمده و مقادیر جدید بدست آمده برای استحکام و مدول هر لایه در سیکل بعدی بارگذاری مورد استفاده قرار گرفته است. این مراحل تکرار شده است تا سرانجام تک تک لایه ها در راستای الیاف و ماتریس شروع به خستگی و شکست نمایند. در این مرحله از تئوری قاعده ی کاهش ناگهانی برای مدل کردن شکست یک لایه از لایه های کامپوزیت استفاده شده است. در حل مساله، فرآیند شکست لایه ها تا زمان شکست ناگهانی کل ورق کامپوزیتی ادامه می یابد. با استفاده از این مدل میزان عمر خستگی تک تک لایه ها و اثرات شکست یک لایه بر رفتار لایه های دیگر تا رسیدن به شکست نهایی کل سازه مورد بررسی قرار گرفته است. در قسمت نتایج عددی عمر خستگی برای ورق کامپوزیتی از جنس گرافیت-اپوکسی با زوایای مختلف و چینش متفاوت لایه ها مورد بررسی قرار گرفته است و نتایج حاصله با یکدیگر مقایسه شده است.