موضوع تعیین میدان های تغییر مکان، کرنش و تنش در مجاورت نوک ترک در مکانیک شکست از اهمیت خاصی برخوردار است. با شناخت میدان جابجایی و محاسبه کرنش در مجاورت نوک ترک می توان با استفاده از روابط تحلیلی مکانیک شکست، اطلاعاتی چون ضرایب شدت تنش در حالت های مختلف بارگذاری، چقرمگی شکست ماده و تنش در مجاورت نوک ترک را تعیین کرد. هدف از تحقیق حاضر ارائه الگوریتم هایی برای بررسی میدان تغییر مکان در نزدیکی نوک ترک و متعاقبا محاسبه میدان کرنش با استفاده از روش پردازش تصویر می باشد. پس از آماده سازی و برش اولیه نمونه های آزمایشگاهی mdcb (تیر دوسر گیردار اصلاح شده) از بدنه لوله، با استفاده از لیزر شبکه ای مرجع بر روی سطح نمونه ها ایجاد می شود. بارگذاری تحت شرایط حالت اول شکست و بصورت استاتیکی اعمال شده و در حین بارگذاری از مراحل رشد ترک در سطح نمونه فیلم برداری و عکس برداری می شود. با استفاده از الگوریتم های پردازش تصویر، موقعیت نوک ترک، زاویه گشودگی نوک ترک (ctoa) و نهایتا تغییرات پیوسته میدان تغییر مکان (دوبعدی) در سطح نمونه و در مجاورت نوک ترک، با کمک تصاویر تهیه شده در حین آزمون بررسی شده و نهایتا از این تغییرات، میدان کرنش استنتاج می شود. برای محاسبه کرنش، تغییرات شبکه مرجع بر سطح نمونه در فاصله مشخصی از نوک ترک نسبت به حالت اولیه اندازه گیری شده است. با توجه به جدید بودن نمونه آزمایشگاهی و روش محاسبه میدان های تغییر مکان نتایج حاصله می تواند مورد کاربرد محققان در آینده قرار گیرد.

در این تحقیق به تحلیل عددی و تجربی رشد ترک در یک صفحه تحت بارگذاری خستگی تک محوره پرداخته شده است. تحلیل عددی این تحقیق با استفاده از نرم افزار آباکوس انجام شده و بار گذاری خستگی در این تحقیق با استفاده از قانون پاریس شبیه سازی شده است. برای پیش بینی مسیر رشد ترک معیار ماکزیمم تنش مماسی استفاده شده است که این معیار جامع ترین معیار در این زمینه می-باشد. بر اساس این معیار مسیر رشد ترک همواره در امتداد ماکزیمم تنش مماسی است. عوامل موثر در رشد ترک توسط تحلیل عددی بررسی و راهکارهایی برای کنترل رشد ترک بیان شده است سپس نتایج بدست آمده از تحلیل عددی با نتایج تجربی مقایسه شده است. آزمایش های تجربی این تحقیق با استفاده از دستگاه سرو هیدرولیک 8802 صورت گرفته است. نتایج عددی و تجربی نزدیکی خوبی با یکدیگر دارند. ورق های مستطیلی شکل دارای طول و عرض به ترتیب100 میلی متر و 150 میلی متر و جنس ورق ها st37 با ضخامت 2 میلی متر و ss304 با ضخامت 0.9 میلی متر و گشودگی ایجاد شده در ورق ها دایره ای شکل می باشد.