بررسی تأثیر خواص اتصال زمینه به الیاف بر رفتار شکست مواد مرکب | ||
| مدل سازی در مهندسی | ||
| دوره 18، شماره 63، زمستان 1399، صفحه 113-129 اصل مقاله (2.13 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله مکانیک | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22075/jme.2020.20598.1910 | ||
| نویسندگان | ||
| محمد پالیزوان* 1؛ محمد علی اسکندرزاده ارشاد2؛ محمد طاهای ابدی3؛ محمد همایون صدر4 | ||
| 1Amirkabir university of technology | ||
| 2دانشکده مکانیک، دانشگاه دامغان، سمنان، ایران | ||
| 3مهندسی هوافضا، پژوهشگاه هوافضا، تهران، ایران | ||
| 4دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی امیرکبیر | ||
| چکیده | ||
| رفتار شکست مواد مرکب حساسیت زیادی به خواص مکانیکی مادة زمینه، ویژگی سطح الیاف و خواص اتصال بین زمینه و الیاف دارد و این خواص با توجه به نوع ماده و فرآیند تولید مواد مرکب مطابق با تحقیقات پیشین آزمایشگاهی در محدودة وسیعی تغییر میکنند. مقاله حاضر با ارائه مدل میکرومکانیکی از میکروساختار مواد مرکب، میزان اثرگذاری خواص زمینه و اتصال آن با الیاف را بر رفتار شکست مواد مرکب بررسی مینماید. توزیع الیاف در این مدل مطابق با مشاهدات آزمایشگاهی به صورت تصادفی و شعاع الیاف به صورت یک توزیع نرمال و با چیدمان تصادفی توصیف میشود. الیاف با مدل الاستیک خطی، زمینه با مدل الاستوپلاستیک همراه با معیار داکر-پراگر و اتصال بین آنها با استفاده از المان چسبناک مدلسازی میشود. رفتار شکست با تحلیل اجزای محدود سلول واحد متناوبی از میکروساختار و در کسر حجمی متفاوتی از الیاف و گستره وسیعی از خواص مواد تحلیل میشود. تحلیل میکرومکانیک در اندازه المانهای مختلف، برای اطمینان از دقت محاسبات انجام خواهد شد و اندازة مناسب المان با توجه به درصد حجمی الیاف تعیین میگردد. میزان اثرگذاری خواص اتصال بین زمینه با الیاف شامل استحکام اتصال و انرژی شکست در دو جهت محوری و برشی و متغیر توانی انرژی شکست ترکیبی بر روی رفتار شکست سلول واحد بررسی میشود و با انجام تحلیل با خواص مختلف، متغیرهای دارای بیشترین تأثیر بر رفتار شکست مواد مرکب شناسایی میشوند. | ||
| کلیدواژهها | ||
| جدایش الیاف از زمینه؛ ترک زمینه؛ المان چسبناک؛ تحلیل میکرومکانیک؛ مواد مرکب | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,373 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 574 |
||
| تعداد نشریات | 22 |
| تعداد شمارهها | 724 |
| تعداد مقالات | 10,448 |
| تعداد مشاهده مقاله | 73,300,296 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 64,697,525 |