رابطه‌سازی جزء چسبنده را استوار نمود. این تابع دو بخش کشسان و نرم شوندگی دارد. انتخاب نمودار مناسب در شبیه‌سازی ترک، برای هر ماده، پاسخ‌های دقیق‌تری را به دست می‌دهد. تاکنون پژوهش‌های آزمایشگاهی پیچیده‌ای برای یافتن نمودار تنش- بازشدگی در ماده‌ی مرکب انجام پذیرفته است. برای تخمین مناسب‌ترین تابع در بخش نرم‌شوندگی نمودار ماده‌ی مرکب، پژوهشگران نتیجه‌های آن‌ها را به کار می‌گیرند[p5]. در بخش کشسان، بیشتر از ساده‌ترین گونه، مانند تابع‌خطی، بهره‌جویی می‌کنند. به دلیل تغییر ناگهانی شیب از مقدار مثبت به منفی، در محل همرسی این دو تابع، استفاده از تابع خطی سبب برخی ناهمگرایی‌های عددی می‌شود. در این پژوهش، برای دوری از این مشکل و نیزالگوسازی رفتار واقعی ترک در ماده‌ی مرکب، به بررسی تابع‌های گوناگون در بخش کشسان پرداخته خواهد شد.
5-4-1- بررسی نمودار تنش- بازشدگی
نمودار تنش- بازشدگی رفتار واقعی ترک در ناحیه‌ی ترک خورده را نمایش می‌دهد. دراین ماده‌ی، به تدریج با باز شدن لبه‌های چسبنده، تنش‌های چسبندگی تا رسیدن به یک مقدار بیشینه افزایش می‌یابند. پس از آن، با نرم‌شدگی ناحیه‌ی ترک خورده وبه سبب رشد حفره‌ها، بازشدگی همراه با کاهش تنش جداشدگی افزایش می‌یابد. این روند تا آن جا ادامه می‌یابد که هیچ تنشی به سبب جداشدگی کامل دو لبه منتقل نشود.
برای بررسی دقیق‌تر، نمونه‌ای از این نمودار را شکل (5-4-1) نشان می دهد. دو بخش کشسان و نرم‌شونده در نمودار تنش- بازشدگی آشکار است. در هنگام بازشدگی دو لبه نسبت به هم را بخش نرم‌شوندگی نشان می‌دهد. تابع پیشنهادی در این بخشنام دارد. پژوهش‌های ماده‌ی مرکب، تابع مشخصی بر پایه‌ی آزمایش تیر طره‌ی دوتایی برای این بخش به دست می‌دهد[p5]. این تابع در رابطه‌ی (5-18) می آید.

شکل (5-4-1)- نمودار تنش- بازشدگی در جزء چسبنده.
در این نمودار، تنش چسبندگی بحرانی ،، در با بازشدگی بحرانی ،، رخ می‌دهد. رفتار بازشدگی دو لبه‌ی جزء، تا پیش از نقطه‌ی بحرانی، کشسان و پس از آن بر پایه‌ی تابع نرم شوندگی () تا رسیدن به بازشدگی نهایی،، کاهش می‌یابد. مقدار کارمایه‌ی لازم برای شکست کشسان و نرم شونده، به ترتیب، کارمایه‌ی کشسان ( ) و کارمایه‌ی نرم‌شوندگی ( ) نام دارند.
(5-18)
عامل‌های و، به ترتیب، متغیر‌های تنش و بازشدگی هستند. سطح زیر نمودار تنش- بازشدگی در بخش نرم‌شوندگی برابر با است. بازشدگی نهایی در بخش ته نمودار برابر می‌باشد.
برای شبیه‌سازی عددی رفتار ترک در ماده‌ی مرکب بایستی تابعی برای بخش کشسان پیدا شود. تابع پیشنهادی در بخش کشسان است. انتخاب تابع مناسب، دستیابی به پاسخ با دقت خوب را رهنمون می‌سازد. بر پایه‌ی پژوهش‌های وابسته، مقدار مشتق تابعدر نقطه‌ی مشخص نیست. تغییر علامت شیب تابعدر نقطه‌ی ، سبب بروز مشکل‌های عددی در شبیه‌سازی‌ها می‌شود. از این رو، در بیشتر مقاله‌ها از به کار بردن تابع خطی در سمت چپ نقطه‌ی دوری کرده‌اند. بهره‌جویی از تابع‌ با درجه‌ی بالاتر و یا تابع‌های نمایی، کاهش شدت شیب در نزدیکی چپ نقطه‌ی را نتیجه می‌دهد. با وجود این، هیچ‌گاه به صفر بودن مشتق دو تابعو در نزدیکی از چپ و راست نقطه‌ی اشاره نشده است[F1].
5-4-2- رابطه‌سازی تابع کشسان
انتخاب تابع کشسان با توجه به شرط‌های مرزی و نیز ثابت بودن کارمایه‌ی آزاد شده در فرآیند ایجاد و گسترش ترک انجام می‌شود. سطح زیر نمودار تنش- بازشدگی برابر مقدار کارمایه‌ی آزاد شده در فرآیند ایجاد و گسترش ترک است. کارمایه‌ی کل برابر با جمع کارمایه‌ی کشسان و تخریب می با‌شد. این مجموع مقداری ثابت است.
(5-19)
دراین جا،، سطح زیر نمودار در بخش کشسان یاکارمایه‌ی کشسان و ، سطح زیر نمودار در بخش نرم شوندگی یا کارمایه‌ی شکست است. این دو مقدار به قرار زیراند:
(5-20)
بنابراین، می‌توان نوشت:
(5-21)
بر پایه‌ی ثابت بودن مقدار، با تغییر تابع مقدار جدیدی برای به دست می‌آید. می‌توان با جایگذاری و برابر گرفتن دو تابعو در نقطه‌ی به رابطه‌ی زیر رسید:
(5-22)

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   پایان نامه با واژگان کلیدی بازشدگی، برشی، چسبنده
دسته‌ها: No category

دیدگاهتان را بنویسید