تابع وزن دوبعدی مود ترکیبی ترک های زیرسطحی بیضوی تحت بارگذاری کششی

یکی از انواع ترک های مشاهده شده در سازه های مکانیکی، ترک های زیرسطحی بیضوی هستند. در این ترک ها، به دلیل عدم تقارن هندسی نسبت به سطح ترک، پدیده کوپلینگ مودهای شکست منجر می شود که تحت بارگذاری کششی، ترک هر سه مود شکست را تجربه نماید. تحت بارگذاری کششی، مود iii ناشی از پدیده کوپلینگ مودها قابل صرف نظر ولی مود ii قابل ملاحظه می باشد. در این مطالعه، تابع وزن دوبعدی مود ترکیبی ترک های زیرسطحی بیضوی موازی با سطح تحت کشش برای نسبت منظرهای 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0 و نسبت عمق ترک به طول ترک های 0.05, 0.06, 0.08, 0.1, 0.14, 0.2, 0.3, 0.5, 1.0 استخراج شده است. برای استخراج توابع وزن، از کشش یکنواخت اعمال شده روی سطوح ترک به عنوان بارگذاری مرجع استفاده شده است. با برازش تابع با دقت بالا روی ضرایب تابع وزن به دست آمده، تابع وزن ارائه شده برای هر مقداری از نسبت منظر و نسبت عمق به طول ترک قابل استفاده شده است. به منظور صحه گذاری تابع وزن به دست آمده، ضرایب شدت تنش مود ترکیبی تمام نقاط جبهه ترک تحت توزیع تنش های خطی، بیض گون و مثلثاتی با استفاده از آن محاسبه شده و با نتابج اجزامحدود مورد مقایسه قرار گرفته است. مقایسه نتایج، دقت بالا و میانگین خطای نسبی زیر 7 درصد را نشان می دهد. به کمک توابع وزن ارائه شده می توان ضرایب شدت تنش مود ترکیبی ترک زیرسطحی بیضوی با هر ضریب منظر و عمقی را تحت هر توزیع بار کششی دلخواه محاسبه نمود.