مطالعه اثرات بارگذاري حرارتي خستگي بر رشد ترك و شكست در مود اول تورق چندلايه‌هاي كامپوزيتي با استفاده از روش برهم‌كنش تصاوير ديجيتالي

در اين پژوهش اثرات سيكل حرارتي خستگي بر روي چقرمگي شكست و بيشينه نيرو در مود اول تورق كامپوزيتهاي زمينه پليمري به صورت تحليلي و تجربي بررسي شده است. براي مطالعه تحليلي و تجربي، بارگذاري حرارتي نمونه هايي شبيه تير يك سر گيردار با چيدمان 16 لايه تك جهته با استفاده از الياف شيشه تك جهته و رزين اپوكسي ساخته شدند. نمونه ها تحت سيكل حرارتي بين دو دماي 15 و 65 درجه سانتيگراد براي بارگذاري 50 تا 150 سيكل قرار گرفتند. يك گروه از نمونه هاي بدون بارگذاري حرارتي سيكلي، بعنوان گروه كنترل نيز مورد بررسي قرار گرفتند. در هنگام آزمايش و دريافت نتايج از دستگاه آزمون كشش، نمونه ها با استفاده از روش برهمكنش تصاوير ديجيتالي دو دوربين به منظور اندازه گيري طول ترك و باز شدگي دهانه ترك اوليه به دقت مورد ارزيابي و مشاهده دقيق قرار گرفتند و نرخ رهايي انرژي كرنشي براي محاسبه چقرمگي شكست بحراني از داده هاي تجربي مورد استفاده قرار گرفت. با استفاده از روش توالي تصاوير، پروفايل جدايش نوك پيشترك اوليه به دست آمد. قوانين المانهاي ناحيه چسبناك براي مدل كردن دقيق نتايج آزمونهاي تجربي در نرم افزار المان محدود آباكوس مورد استفاده قرار گرفت. بررسي تغييرات نيرو نشان داد كه چقرمگي شكست بحراني در مود اول تورق به شدت متاثر از پروسه خستگي حرارتي مي باشد، و بصورت غيرخطي با بارگذاري سيكلي حرارتي كاهش مي يابد.