بررسی تأثیر پلاستیسیته در تحلیل تنش ایجاد شده در اطراف یک سوراخ در مواد مرکب ساده و هیبریدی با الیاف بلند

در این پژوهش به بررسی تأثیر پلاستیسیته در تحلیل تنش ایجاد شده در اطراف سوراخ در مواد مرکب چندلایه ساده و هیبریدی با الیاف بلند پرداخته می شود. چندلایه دارای طول بی نهایت، عرض و ضخامت محدود بوده و تحت بار کششی ثابت در بی نهایت قرار دارد. سوراخ بصورت متقارن در وسط چندلایه قرار دارد و فرض بر این است که بر اثر ازدیاد تنش برشی در ماتریس اطراف سوراخ یک ناحیه تسلیم یافته در ماتریس ایجاد می شود. بدین منظور از دو مدل ناحیه باند شکسته و ماتریس تسلیم یافته برای ناحیه تسلیم استفاده شده است. با استفاده از مدل شیرلگ، با در نظر گرفتن المان حجمی معادلات تعادل حاکم بر چندلایه استخراج شده است. با توجه به شرایط مرزی و پیوستگی، نتایج تمرکز تنش در اطراف سوراخ و تنش برشی ماکزیمم ماتریس بدست آمده و بصورت نمودار ارائه شده است. نتایج برای چندلایه هیبریدی شامل دو نوع فیبر مدول بالا و مدول پایین بدست آمده و با چندلایه ساده مقایسه شده است. نتایج نشان دهنده این است که تمرکز تنش در حالتی که فیبرهای لبه ی مدول پایین باشند بیشتر از حالت ساده و در حالتی که فیبرهای لبه ی سوراخ مدول بالا باشند کمتر از چندلایه ساده می باشد. همچنین اثر تعداد الیاف بریده شده، تعداد کل الیاف در هر لایه، تغییر شکل سوراخ و طول ناحیه تسلیم یافته روی تمرکز تنش و تنش برشی ماکزیمم بررسی شده است. نتایج دو مدل ناحیه باند شکسته و ماتریس تسلیم یافته و حالت الاستیک نیز با هم مقایسه شده است.