مدل سازی رشد مد دوم تورق در تیر خمشی با ترک انتهایی با استفاده از مدل های ناحیه چسبناک

جدایی لایه ها یا تورق یکی از متداول¬ترین مودهای شکست در چندلایه های کامپوزیتی می¬باشد، که به علت ضعیف بودن استحکام بین لایه ای در راستای ضخامت و وجود تنش های بین لایه ای اتفاق می افتد. در این تحقیق، هدف بررسی مود دوم تورق در چندلایه های کامپوزیتی تک جهته، با استفاده از تیر خمشی با ترک انتهایی می¬باشد. از میان روش های اجزای محدود، دو روش بسته شدن مجازی ترک و روش المان چسبناک به کار گرفته شده است. نتایج حل عددی نشان می¬دهد که روش المان¬های چسبناک دارای توانایی بهتری در پیش¬بینی رفتار شکست نمونه هستند، ولی مدل¬های موجود ناحیه چسبناک قادر به پیش بینی دقیق شروع و گسترش مود دوم تورق نمی باشند. بنابراین مدل های ناحیه چسبناک اصلاح شده¬ای برای پیش¬بینی رفتار ماده معرفی شده اند. مدل های معرفی شده، بر پایه نتایج تجربی استخراج شده از منحنی مقاومت نمونه بوده و مکانیزم های مختلف شروع و گسترش تورق، شامل ترک خوردگی ماتریس و پل زنی الیاف را در نظر می گیرند. از میان مدل های مختلف ناحیه چسبناک، مدل ناحیه چسبناک سه خطی، که از ترکیب دو مدل دوخطی به وجود می آید، دارای عملکرد بهتری می باشد. مقایسه نتایج مدل سازی عددی با نتایج تجربی موجود در تحقیقات دیگر نشان می¬دهد که مدل ناحیه چسبناک توسعه داده شده، هم در پیش بینی شروع تورق و هم گسترش آن، هم¬خوانی خوبی با نتایج تجربی دارد.