تحلیل خرابی جدایش بین لایه ای چندلایه های کامپوزیتی با استفاده از interface element

هدف از این پایان نامه بررسی و مدلسازی ایجاد و رشد ترک بین لایه ای در مواد مرکب چند لایه می باشد. بدین منظور یک ناحیه خرابی میان لایه های مواد مرکب تعریف می شود. با استفاده از تیوری مکانیک خرابی پیوسته، قانون متشکله بین لایه ای مناسبی برای تخصیص به ناحیه خرابی بسط داده می شود و با انجام فرض های متفاوت، سه مدل الاستیک-پلاستیک، الاستیک-خرابی و الاستیک-پلاستیک-خرابی برای بین لایه بدست می آید. در ادامه روش شناسایی هر کدام ازمدل ها بحث شده و تست هایی که امکان استفاده از نتایج آنها وجود دارد توضیح داده می شوند. به منظور توضیح بخش های توسعه کد محاسباتی، ابتدا المان بین لایه ای بکار گرفته ارایه شده و ماتریس سختی آن بدست می آید. از آنجایی که برخی از مسایلی که قرار است با این کد حل شوند دارای ابعاد و درجات آزادی زیادی می باشند و به منظور استفاده بهینه از حافظه و قدرت محاسبه رایانه، روش ستون های فعال و نحوه ذخیره سازی به کمک آن توضیح داده می شود. برای بررسی قوانین متشکله بدست آمده، بارگذاری مستقیمی روی المان بین لایه به صورت یک جهته و نیز چند جهت اعمال می شود. پس از بررسی هر کدام از مدل در بار گذاری و بار برداری، دو نمونه متفاوت تست dcb حل شده و نتایج آن با نتایج روش های عددی دیگر و نتایج تجربی موجود مقایسه می گردد که انطباق مناسبی بین آنها مشاهده می شود. در انتها برای اولین بار از المان بین لایه برای تعیین بار شکست نهایی تعدادی چند لایه متاثر از پدیده لبه های آزاد استفاده می گردد. این بین لایه ها به گونه ای انتخاب شده اند که تنش برشی در آنها غالب باشد. نتایج بدست آمده از این بخش دارای دقت مناسبی می باشند و نشان دهنده قابلیت این روش در پیش بینی بار نهایی شکست قطعاتی با مود خرابی غالب جدایش بین لایه ای است.