شیوا اثنی عشری اصفهانی - دانشجوی کارشناسی ارشد گرایش سازه، دانشکده عمران، دانشکده فنی، دانشگ
سهیل محمدی - دانشیار، دانشکده عمران، دانشکده فنی، دانشگاه تهران

از آنجایی که مواد کامپوزیت امروزه در صنایع گوناگون به طور وسیع مورد استفاده قرار می گیرند، بررسی و تحلیل ویژگی ها و خواص و نحوه رفتار آنها از اهمیت بالایی برخوردار است. ترک بین لایه ای (Delamination) از رایج ترین آسیب ها در مواد کامپوزیت است که می تواند موجب مشکلات عملکردی مانند کاهش ظرفیت باربری و یا حتی ناپایداری گردد.در مدل سازی های اولیه از روش اجزاء محدود برای تحلیل پدیده ترک خوردگی استفاده می شد، ولی این روش قادر به تحلیل میدان سینگولار نوک ترک نبود و نتایج حاصل از آن با مفاهیم مکانیک شکست همخوانی نداشت. روش اجزاء محدود توسعه یافته (Extended Finite Element Method (X-FEM)) که توسط بلیچکو (Belytschko) و همکارانش پیشنهاد شد، بهبود قابل توجهی در مدل سازی ناپیوستگی هایی همچون ترک ایجاد کرد. در این روش یک سری توابع غنی سازی به تقریب اجزاء محدود اضافه می شود که موجب می شود ترک بدون احتیاج به هیچ گونه مش بندی خاص مدل شود. ناگاشیما (Nagashima) و همکارانش از این روش برای تحلیل ترک بین لایه ای بین دو ماده ایزوتروپ استفاده کردند و اخیرا نیز اسدپور و همکارانش و محمدی استفاده از این روش را به فضای اورتوتروپ گسترش دادند.در این تحقیق ترک بین لایه ای بین دو ماده اورتوتروپ مورد توجه قرار گرفته است و توابع غنی سازی جدید مربوط به محیط اورتوتروپ به دست آمده است. این توابع غنی سازی جدید، از روابط دوبعدی تغییر مکان های نزدیک نوک ترک بین لایه ای استخراج شده اند. بارگذاری ترکیبی مود I, II مورد نظر قرار گرفته است و با استفاده از روش انتگرال J توسعه یافته برای ترک بین لایه ای بین دو ماده اورتوتروپ، مقادیر ضرایب تمرکز تنش (SIF) محاسبه شده است.

روش اجزاء محدود توسعه یافته، ترک بین لایه ای، مواد کامپوزیت، رفتار اورتوتروپیک