مدل‌سازی میکرومکانیک شکست مواد مرکب با الیاف تک‌جهته تحت اثر بارگذاری عرضی

author

  • محمد طاهای ابدی دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، پژوهشگاه هوافضا، وزارت علوم، تحقیقات و فناوری، تهران، ایران
Abstract:

مدل میکرومکانیکی برای تحلیل شکست مواد مرکب تقویت‌شده با الیاف تک‌جهته در بارگذاری عرضی ارائه می‌شود که علاوه بر مدل‌سازی رفتار غیرخطی زمینه در اثر بارگذاری بیش از حد تسلیم آن، قابلیت مدل‌سازی عیوب ناشی از جدایش بین زمینه و الیاف و ترک‌های زمینه را دارد. میکروساختار مواد مرکب با استفاده از سلول‌های واحد و با فرض متناوب بودن میکروساختار توصیف می‌شود که در آن الیاف به‌صورت منظم یا غیرمنظم توزیع شده است. مدل میکرومکانیک برای تعیین استحکام عرضی مواد مرکب با زمینه‌ی آلومینیوم و الیاف کربن استفاده می‌شود که الیاف با توجه به صلبیت بالای آن‌ها با مدل الاستیک خطی همسانگرد و زمینه با مدل الاستیک-پلاستیک همسانگرد توصیف می‌شود. معیار پیدایش عیوب در زمینه براساس معیار حداکثر کرنش اصلی و با توجه به میزان کرنش نهایی ماده‌ی زمینه توصیف می‌شود که افزایش تنش اعمالی پس از پیدایش عیب منجر به کاهش سفتی ماده و در نهایت ایجاد ترک در ماده‌ی زمینه می‌شود. اتصال بین زمینه با استفاده از مدل چسبناکی توصیف و پیدایش عیوب در آن با توجه به میزان استحکام محوری و برشی اتصال تعیین می‌شود. مدل میکرومکانیک برای مطالعه‌ی اثر توزیع هندسی الیاف در میکروساختار، درصد حجمی الیاف، اثر استحکام اتصال بین زمینه و الیاف استفاده شده و نواحی ایجاد عیوب و نحوه‌ی گسترش آن‌ها، علاوه بر نمودارهای تنش-کرنش در ماده مرکب تعیین می‌شود.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

مدل سازی میکرومکانیک شکست مواد مرکب با الیاف تک جهته تحت اثر بارگذاری عرضی

مدل میکرومکانیکی برای تحلیل شکست مواد مرکب تقویت شده با الیاف تک جهته در بارگذاری عرضی ارائه می شود که علاوه بر مدل سازی رفتار غیرخطی زمینه در اثر بارگذاری بیش از حد تسلیم آن، قابلیت مدل سازی عیوب ناشی از جدایش بین زمینه و الیاف و ترک های زمینه را دارد. میکروساختار مواد مرکب با استفاده از سلول های واحد و با فرض متناوب بودن میکروساختار توصیف می شود که در آن الیاف به صورت منظم یا غیرمنظم توزیع شد...

full text

رفتار مکانیکی کامپوزیت‌های اپوکسی- الیاف کربن حاوی مواد خودترمیم انیدریدی تحت بارگذاری عرضی

حضور میکروترک‌های عمقی در سازه‌های کامپوزیتی از جمله آسیب‌هایی به‌شمار می‌رود که در صورت مشاهده باید سازه را جایگزین نمود. پدیده خودترمیمی که از سیستم‌های بیولوژیکی مانند شبکه آوندی در گیاهان یا شبکه مویرگی در جانوران الهام گرفته‌ شده است، روشی مناسب برای رفع عیوب و ترمیم میکروترک‌ها است. در این پژوهش با بهره‌گیری از سیستم خودترمیمی، به ترمیم میکروترک‌ها و آسیب‌های ایجاد شده در یک سازه کامپوزیت...

full text

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 ک...

full text

رفتار مکانیکی کامپوزیت های اپوکسی- الیاف کربن حاوی مواد خودترمیم انیدریدی تحت بارگذاری عرضی

حضور میکروترک های عمقی در سازه های کامپوزیتی از جمله آسیب هایی به شمار می رود که در صورت مشاهده باید سازه را جایگزین نمود. پدیده خودترمیمی که از سیستم های بیولوژیکی مانند شبکه آوندی در گیاهان یا شبکه مویرگی در جانوران الهام گرفته شده است، روشی مناسب برای رفع عیوب و ترمیم میکروترک ها است. در این پژوهش با بهره گیری از سیستم خودترمیمی، به ترمیم میکروترک ها و آسیب های ایجاد شده در یک سازه کامپوزیتی...

full text

تاثیر هندسه بر رفتار و مدهای شکست اتصال Tشکل پانل های ساندویچی تحت بارگذاری عرضی

از جمله معایب صفحات ساندویچی، اتصالات آن‌ها می‌باشد که به طور کلی بازده و راندمان سازه ای که درساخت آن از این صفحات استفاده شده است، تحت تاثیر قرار می‌دهد. به دلیل کاربرد گسترده اتصال T شکل در صنعت، بررسی خواص و مقاومت اتصال مذکور و مدهای شکست آن تحت بارگذاریهای مختلف ضروری می‌باشد. از این‌رو در این تحقیق رفتار اتصال با دقت بالایی در نرم افزار ANSYS مدل شده تا بتوان به تاثیر پارامترهای مختلفی ا...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 3  issue 1

pages  93- 106

publication date 2016-06-01

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023