تحليل عددي و تجربي آسيب اتصال لوله كامپوزيتي كربن / اپوكسي به استوانه فولادي تحت فشار داخلي

در اين مقاله به تحليل عددي و تجربي آسيب اتصال لوله كامپوزيتي كربن/اپوكسي به استوانه فولادي تحت‌فشار داخلي پرداخته شده است. از اتصال مكانيكي براي اتصال استوانه فلزي به لوله كامپوزيتي ساخته‌شده به روش رشته پيچي استفاده‌شده است. به اين ترتيب كه با ايجاد برآمدگي‌ها و شيارهايي بر روي استوانه فولادي مسير هدايت‌شده‌اي در طي فرايند رشته پيچي براي ساخت لوله كامپوزيتي ايجادشده است. با توجه به اختلاف مدول بين لوله كامپوزيتي كربن / اپوكسي و استوانه فولادي پيش‌بيني مي‌شود عامل اصلي تعيين‌كننده استحكام اتصال تحت فشار داخلي همين اختلاف مدول ذكرشده و شكست در لبه اتصال باشد. از شبيه‌سازي المان محدود و با استفاده از معيار هاشين براي پيش‌بيني شروع شكست و از آسيب پيش‌رونده تعريف شده با زيرروال UMAT براي به دست آوردن تكامل آسيب استفاده ‌شده است. سپس نتايج حل عددي شكست به‌دست‌آمده با نتايج آزمون تجربي مقايسه شده است كه نتايج تطابق خوبي دارند. همچنين با استفاده از تصاوير ميكروسكوپي ناحيه شكست به‌دست‌آمده بررسي ‌شده است. براي مدل‌سازي عددي از المان‌ها با مرتبه‌هاي مختلفي استفاده‌ شده و دقت و سرعت حل عددي با استفاده از اين المان‌ها با نتايج به‌دست‌آمده از آزمون تجربي مقايسه شده و المان پيوسته سه‌بعدي مرتبه بالا با انتگرال كاهش ‌يافته پيشنهاد شده است.