تأثیر شکل و خصوصیات مکانیکی تقویت کننده ها بر شدت تنش در نوک ترک

در این پژوهش تأثیر شکل و خصوصیات مکانیکی وصله های تقویت کننده در ترمیم ساختار ترک دار در مود اول مورد بررسی قرار گرفته است. در چنین اتصالی قسمتی از بار موثر بر لبه ی ترک از طریق ناحیه ی اتصال به تقویت کننده انتقال می یابد، بنابراین شدت تنش به طور موثری کاهش یافته و گسترش ترک به تأخیر می افتد. محاسبه ی توزیع تنش و شدت آن از طریق مدل سازی و تجزیه و تحلیل اجزای محدود توسط نرم افزار ansys در صفحه ی آلومینیومی ترک دار که توسط وصله ی کامپوزیتی از جنس گرافیت- اپوکسی ترمیم شده صورت گرفته است. برای مواردی که ترمیم در محدوده ی ترک به صورت مستقیم امکان پذیر نباشد از اتصال تقویت کننده در خارج از محدوده ی ترک از جنس آلومینیوم استفاده شده و با اثر وصله ی استفاده شده در ناحیه ی ترک مقایسه شده است. همچنین صفحه ی آلومینیومی به صورت ماده ی الاستیک غیر خطی فرض شده و مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه عمر خستگی ساختارهای ترمیم شده و بدون ترمیم در بارگذاری سیکلی از رابطه ی پاریس محاسبه و با هم مقایسه شده اند. ضریب شدت تنش در نوک ترک در نتیجه ی اتصال وصله در ناحیه ی ترک به طور موثری کاهش پیدا می کند. استفاده از تقویت کننده ی مناسب نیز در مواردی نسبت به وصله عملکرد بهتری در کاهش ضریب شدت تنش و افزایش عمر خستگی دارد.