گسترش ترک در قطعات دارای ترک زاویه دار

وجود ترک در بسیاری از قطعات مهندسی اجتناب ناپذیر است . قطعه ترکدار ممکن است به گونه ای بارگذاری شده باشد که در آن ترک همزمان تحت مود i و ii بارگذاری باشد. برخلاف روش معمول در تحلیل تنش جسم ترکدار، که در آن فقط جمله اول سری تنش ویلیامز در نظر گرفته می شود، در این پروژه برای بررسی میدان تنش در اطراف نوک ترک از جملات اول و دوم سری ویلیامز استفاده خواهد شد. لازم به ذکر است که جمله اول سری تنش ویلیامز شامل ضرایب شدت تنش ki و kii و جمله دوم این سری شامل ترم تنش t می باشد. برای تخمین شروع شکست نیاز به معیاری می باشد که با مقایسه شرایط قطعه ترکدار با آن، امکان رشد ترک مشخص شود. معیار تخمین شروع شکست به توجه به مکانیزم حاکم بر رشد ترک مشخص می شود. در مکانیک شکست الاستیک خطی، فرض بر اینست که ناحیه پلاستیک ایجاد شده در نوک ترک بقدری ناچیز می باشد که می توان از آن صرفنظر نمود. غالبا در شکست ترد، مکانیک شکست الاستیک خطی با دقت خوبی متغیر می باشد. بسیاری از محققین بر پایه مکانیک شکست الاستیک خطی معیارهای مختلفی برای تخمین رشد ترک تحت مود ترکیبی بارگذاری ارائه داده اند. در این پروژه با فرض شکست ترد، برای تخمین رشد ترک در قطعات تحت بارگذاری ترکیبی از معیارهای ماکزیمم کرنش محیطی و مینیمم چگالی انرژی کرنشی استفاده خواهد شد. با استفاده از معیارهای مذکور و با اضافه نمودن جمله دوم سری ویلیامز به توزیع تنش در نزدیکی نوک ترک ، معیارهای جامع ترک ارائه می شود که به کمک آنها اثر ترم تنش t بررسی خواهد شد. به عبارت دیگر معیارهای جدیدی (معیارهای تعمیم یافته ای) برای تخمین شکست در قطعات ترکدار ارائه خواهد شد. نتایج بدست آمده از این معیارهای تعمیم یافته نشانگر تاثیر قابل ملاحظه ترم تنش t بر نتایج تئوری می باشد. با مقایسه نتایج تئوری و آزمایشگاهی مشخص می شود که اضافه کردن جمله دوم سری ویلیامز به توزیع تنش منجر به بهبود نتایج تئوری می شود.