بررسی عددی رشد ترک در مواد ساندویچی

جدایی پوسته ها از هسته یک مسئله اساسی در سازه های ساندویچی می باشد که می تواند به علت بعضی از نواقص ساخت یا به دلیل بعضی حوادث خارجی ایجاد شود. تحت یک بارگذاری مشخص، این منطقه ضعیف رشد کرده و در نهایت منجر به جدایی بین پوسته و هسته می شود که یکی از رایج ترین نوع نقص در سازه های ساندویچی می باشد. این جدایی بین لایه ای می تواند سبب کاهش شدید تحمل نیرو توسط سازه شود و تحت بارگذاری ضعیف تری نسبت به آنچه که انتظار می رود، دچار گسیختگی گردد. همچنین ترک در قطعات می تواند به دو دلیل ایجاد شود. یکی به دلیل ترک اولیه که در هنگام تولید قطعه ایجاد می گردد و دیگری ترک خستگی که در اثر پدیده خستگی اتفاق می افتد.برای مدل سازی انتشار ترک و تعیین پیشروی آن، از نظریه آهنگ رهایی انرژی کرنشی استفاده می کنیم. هدف اصلی بررسی ترک و مسئله جدایی پوسته از هسته و بدست آوردن میدان تنش در نوک ترک و اطراف آن می باشد تا بتوان رفتار ترک و جدایی را بررسی نمود و بررسی کرد که آیا این ترک و جدایی رشد می کند و یا ثابت باقی می ماند. در این رساله، با استفاده از نرم افزار المان محدود abaqus به مدل سازی ترک در سازه ساندویچی پرداخته شده است. این مدل سازی در چهار حالت صورت گرفته است. دو حالت برای تعیین آهنگ رهایی انرژی کرنشی برای ترک در هسته در مد اول و مد دوم شکست، و همچنین دو حالت برای جدایی پوسته از هسته در همین دو مد انجام شده است. در هر چهار حالت، ترک اولیه مش بندی شده و آهنگ رهایی انرژی کرنشی به روش های مختلف محاسبه گردیده و سپس به مقایسه نتایج با داده های تجربی، که سازگاری قابل قبولی را نشان می دهند، پرداخته شده است.