تحلیل ترک خوردگی ماتریسی و جدایی بین لایه‌ای چندلایه‌های کامپوزیتی متقارن تحت بارگذاری استاتیکی به روش خرابی چندمقیاسی

در این تحقیق، خرابی ترک‌خوردگی ماتریسی و جدایی بین لایه‌ای ناشی از ترک ماتریسی در چندلایه‌های متعامد [0n/90m]s و زاویه‌ای [θ/-θ]s تحت بارگذاری کششی و برشی با روش خرابی تک لایه بررسی شده است. میدان تنش و جابجایی با استفاده از فرضیات و شرایط مورد نظر و با به‌کارگیری روش بهبود لایه‌ای تعیین می شوند. هم‌چنین، با استفاده از فرض بسته‌شدن ترک لایه حاوی خرابی، روابط درونی مابین خواص لایه حاوی خرابی و لایه سالم استخراج شد. با به‌کارگیری روابط درونی و میدان تنش و کرنش به‌دست آمده خواص لایه حاوی خرابی پیش‌بینی شده و با استفاده از نتایج افت سفتی، نرخ رهایی انرژی کرنشی ناشی از خرابی‌های ترک ماتریسی و جدایی بین لایه‌ای محاسبه شد. نتایج به‌دست آمده، با روش حساب تغییرات، روش اجزاء محدود و مشاهدات و نتایج آزمایشگاهی مقایسه شدند. هماهنگی خوبی بین نتایج افت خواص مکانیکی روش تک‌لایه با روش‌های حساب تغییرات، روش اجزاء محدود و مشاهدات و نتایج آزمایشگاهی مشاهده شد. با مقایسه نتایج نرخ رهایی انرژی روش تک لایه و روش‌های حساب تغییرات و روش اجزاء محدود مشاهده شد که نتایج روش تک‌لایه به‌دلیل اختلاف در شیب تغییرات سفتی همراه با خطا است. در نهایت، دقت و صحت روش مایکرومکانیکی تک‌لایه در پیش‌بینی خواص چندلایه حاوی خرابی و عدم دقت نتایج نرخ رهایی انرژی حاصله اثبات شد.