مطالعه و بررسی ورق و پوسته های دارای ترک تقویت شده به وسیله وصله های ایزوتروپ و کامپوزیتی با روش المان محدود توسعه یافته

ورق¬¬ها و لوله¬ها کاربردهای زیادی در تمام زمینه¬های مهندسی دارند و اغلب این قطعات دارای ترک¬هایی کوچک می¬باشد که امکان رشد و گسترش این ترک¬ها در نتیجه کاهش طول عمر در اثر اعمال بار در این قطعات وجود دارد. مطالعات و تحقیقات زیادی برای افزایش طول عمر قطعات آسیب دیده انجام شده که در این تحقیقات استفاده از چسب برای چسباندن وصله بر¬روی سازه صدمه دیده روشی کارامد معرفی شده است. وصله¬ها اغلب از جنس فلز و یا کامپوزیت بوده که استفاده از تقویت کننده¬های کامپوزیتی به دلیل استحکام بالا و وزن کم این مواد دارای کاربردهای بیشتری می¬باشند. مطالعات مربوط در مورد استفاده از وصله برای تعمیر قطعه آسیب دیده با استفاده از تست¬های آزمایشگاهی، روش¬های تحلیلی و یا روش¬های عددی المان محدود و المان مرزی بوده و در این تحقیقات از روش عددی المان محدود توسعه یافته کمتر استفاده شده است. در این تحقیق تاثیرتعمیر بوسیله چسب و وصله¬های ایزوتروپ و کامپوزیتی در کاهش ضرایب شدت تنش برای صفحات و لوله¬های دارای ترک تعمیر شده با روش المان محدود توسعه یافته مورد مطالعه قرار گرفته و بدین منظور از مدل¬های سه بعدی برای تحلیل استفاده شده است. تاثیر ابعاد هندسی و خواص مکانیکی(ابعاد، ضخامت و جنس) و زاویه چیدمان الیاف کامپوزیتی وصله و همچنین ضخامت و مدول برشی چسب بر میزان ضرایب شدت تنش مورد مطالعه قرار گرفت. در قسمت مربوط به صفحات تعمیر شده، مسئله با دو روش المان محدود و المان محدود توسعه یافته حل می¬گردد و مقایسه¬ای بین نتایج بدست آمده از این دو روش انجام شد. نتایج نشان داد استفاده از چسب و وصله به میزان قابل توجهی باعث کاهش ضرایب شدت تنش می¬گردد و در نتیجه باعث بالا رفتن طول عمر قطعه آسیب دیده خواهد شد.