تحلیل میکرومکانیکی خرابی ماده مرکب زمینه تیتانیومی با الیاف کوتاه تحت اثر بارگذاری محوری مرکب

در این مقاله، یک مدل میکرومکانیکی بر مبنای سلول واحد جهت پیش¬بینی پاسخ الاستیک-ویسکوپلاستیک ماده مرکب الیاف کوتاه هم-راستای زمینه تیتانیوم، تحت اثر بارگذاری محوری مرکب با وجود خرابی لایه میانی الیاف/زمینه ارائه می¬شود. همچنین اثرات تنش پسماند حرارتی ناشی از فرآیند ساخت ماده مرکب الیاف کوتاه در این تحلیل در نظر گرفته می¬شود. المان حجمی نماینده ماده مرکب الیاف کوتاه شامل c×r×h سلول در 3 بعد است که در آن یک چهارم الیاف توسط سلول¬های زمینه احاطه می¬شوند. جهت بدست آوردن منحنی تنش-کرنش الاستیک-ویسکوپلاستیک رفتار الیاف و زمینه به ترتیب الاستیک و الاستیک-ویسکوپلاستیک فرض می¬شوند. برای تحلیل خرابی لایه میانی، مدل جدایی لایه میانی با نرمی گشایشی مورد استفاده قرار می¬گیرد. این مدل اجازه پیشرفت جدایی بواسطه¬ی رهایش تنش¬های لایه میانی را حین ادامه بارگذاری کلی بر ماده مرکب، می¬دهد. نتایج بارگذاری تک محوری و دو محوری مشخص کرده است که جهت حصول پیش¬بینی¬های دقیق¬تر، در مقایسه با نتایج تجربی و مدل¬های دیگر دردسترس، بایستی هر دو عامل خرابی لایه میانی و اثر تنش پسماند حرارتی در مدل اعمال شود.