تعیین نرخ رهایی انرژی جدایش بین لایه‌ای ناشی از ترک ماتریسی در مواد مرکب لایه‌ای متقارن

این مقاله با استفاده از روش برپایه انرژی به پیش بینی رشد جدایش بین لایه‌ای ناشی از ترک ماتریسی در مواد مرکب لایه‌ای متقارن با لایه چینی عمومی تحت تنش‌های داخل صفحه درحضور تنش‌های پسماند حرارتی پرداخته است. در این پژوهش بر روی دو حالت کلی نامقید و کرنش صفحه‌ای عمومی مطالعه می‌شود. برای هر دو حالت نامقید و کرنش صفحه‌ای عمومی ابتدا فرض بر وجود ترک ماتریسی می‌شود و پس از ایجاد جدایش بین لایه‌ای، افت خواص ناشی از ترک و جدایش محاسبه شده و ماتریس سفتی جدید کاهش یافته برای آن به دست می‌آید. سپس تعدادی ثوابت ترموالاستیک که فقط به خواص ماده‌ی تک لایه‌ها وابسته هستند و خود به نوعی جزو خواص ماده می‌باشند به دست آمده و پس از مرتبط ساختن درایه‌های ماتریس نرمی با یکدیگر توسط این ثوابت، معادله‌ای ساده برای انرژی آزاد گیبس به دست می‌آید. در ادامه با مشتق گرفتن از معادله‌ی انرژی آزاد گیبس نسبت به طول جدایش معادله‌ای بسیار ساده برای تعیین نرخ رهایی انرژی به دست می‌آید که اگر این انرژی از انرژی کرنشی بحرانی آن ماده برابر یا بیشتر باشد جدایش رشد می‌کند. به منظور صحه گذاری روابط توسعه داده شده در این مقاله از نرم افزار المان محدود انسیس استفاده شده است. نتایج بدست آمده نشان داد که تطابق قابل قبولی بین روش توسعه یافته و روش المان محدود در پیشبینی افت سفتی چندلایه های حاوی جداشدگی وجود دارد.