مدلسازی رشد ترک در مواد نرم به روش المان محدود

با توجه به اهمیت آگاهی داشتن از رفتار قطعات ساخته شده از مواد نرم (مواد دارای رفتار الاستیک-پلاستیک فلزی و نه مواد پلیمری) در شرایط بروز ترک، در این پایان نامه سعی می شود تا با بهره گیری از تیوری های معتبر در زمینه مکانیک شکست، رفتار گروهی از این مواد در مقابل افزایش یکنواخت بار مورد بررسی قرار گیرد. در این پایان نامه با استفاه از روش چگالی انرژی کرنشی در رشد ترک به عنوان روشی مبتنی بر انرژی و روش زاویه بازشدگی ترک به عنوان روشی مبتنی بر جابجایی، رشد ترک تحت بارگذاری یک جهته و افزاینده در نمونه هایی از مواد فولادی و آلومینیومی مورد بررسی قرار می گیرد. جهت انجام این مهم یک برنامه نرم افزاری با ماهیت پیش رونده نگاشته شده و تحلیل های مورد نظر در نرم افزار المان محدود abaqus انجام می شوند. در خاتمه این پژوهش نشان داده خواهد شد که هرچه شدت پلاستیک شدگی ناحیه در ماده بیشتر باشد (خواص هندسی) و هرچه ماده رفتار پلاستیک شدید تری از خود نشان دهد (خواص مادی)، میزان مقاومت ماده در برابر رشد ترک کاهش یافته و بروز ناپایداری سریع و شدید رخ خواهد داد. از سوی دیگر بر این نکته تاکید خواهد شد که روش های جابجایی به سبب وابستگی به شرایط هندسی از محبوبیت و دامنه کاربردی کمتری نسبت به روش های انرژی برخوردارند.