محاسبه ضرایب شدت تنش مود i بارگذاری برای قطعه خمش سه نقطه ای شیاردار

قطعه آزمایشگاهی خمش سه نقطه¬ای یکی از قطعات مهم برای مطالعه رفتار شکست قطعات شیارداری است که از مواد ترد مانند سنگ¬ها و سرامیک¬ها ساخته شده¬اند. از سوی دیگر ضرایب شدت تنش شیارها، مهم¬ترین پارامترهای تعیین¬کننده در تشخیص شکست ترد سازه¬های شیاردار محسوب می¬شوند. بنابراین محاسبه ضرایب شدت تنش شیارها برای مهندسان و محققان از اهمیت ویژه¬ای برخوردار است. از آنجا که روش¬های موجود برای محاسبه ضرایب شدت تنش شیارها اغلب دشوار بوده و نیاز به محاسبات پیچیده دارند، ارائه آنها به صورت پارامترهای بی بعد ارجحیت دارد. در این مقاله، با استفاده از آنالیز اجزاء محدود و روش فرامعین، ضرایب شدت تنش قطعه مستطیلی شکل شیار دار تحت بارگذاری خمش سه نقطه¬ای به ازای پارامترهای مختلف هندسی و بارگذاری محاسبه شده است. سپس ضرایب به دست آمده به پارامترهای بی بعدی به نام ضرایب هندسی شیار yiv تبدیل شده¬ و در قالب نمودارهایی مجزا ارائه شده¬اند. نشان داده شده است که هر کدام از سه پارامتر زاویه دهانه شیار، طول شیار و فاصله نسبی دو تکیه¬گاه از یکدیگر با مقدار yiv نسبت مستقیم دارند. طراحان و مهندسان می¬توانند بدون انجام محاسبات وقت گیر، مستقیماً از نتایج این مقاله برای محاسبه پارامترهای شکست نمونه¬های مشابه استفاده نمایند.