ارزيابي قابليت روش اجزاء محدود در بررسي تأثير پهناي ورق و سوراخ در عامل شدت تنش در ورق ترك‌دار

يكي از متغيرهاي مهم در مكانيك شكست، عامل شدت تنش است كه براي پيش‌بيني رشد ترك و عمر باقي‌مانده‌ي عضو ترك‌خورده استفاده مي‌شود. عامل شدت تنش، بيان‌گر تنش‌هاي اطراف نوك ترك است. يكي از عوامل تأثيرگذار در عامل شدت تنش، نسبت طول ترك (به پهناي ورق) است كه توسط پژوهشگران به روش‌هاي مختلف حل بسته از جمله روش بسط لورنت بررسي شده است. هدف نوشتار حاضر، بررسي قابليت روش عددي اجزاء محدود براي ارزيابي تأثير پهناي ورق‌هاي تحت بارگذاري كنترل جابه‌جايي در عامل شدت تنش است. براي اين منظور، ورق‌هاي با نسبت ابعاد و طول‌هاي ترك متفاوت به روش اجزاء محدود با استفاده از اجزاء تكين در نوك ترك مدل‌سازي و عامل شدت تنش با استفاده از روش گسترش ترك محاسبه شده است. مطالعه‌ي حاضر نشان مي‌دهد كه نتايج به‌دست آمده از روش ذكرشده، مطابقت خوبي با نتايج حاصل از روش‌هاي حل بسته‌ي موجود در ساير پژوهش‌ها دارد. در ادامه، به بررسي اثر وجود سوراخ با فاصله‌هاي مختلف از نوك ترك در عامل شدت تنش در ورق‌هاي با نسبت مختلف ابعاد پرداخته شده است. نتايج نشان مي‌دهد كه تأثير سوراخ در عامل شدت تنش براي سوراخ‌هايي كه در فاصله‌يي بيش از ۱۰٪ پهناي ورق از نوك ترك قرار گرفته‌اند، ناچيز است.