ارزيابي عمر خستگي صفحه‌ي ساندويچي كامپوزيتي به روش مكانيك آسيب پيوسته همراه با المان بين لايه‌اي

با توجه به گسترش استفاده از مواد مركب در صنايع مختلف، همواره افزايش دقت در تحليل خستگي سازه‌هاي مركب موردتوجه است. با توجه به ساختار سازه‌هاي ساندويچي، حالت‌هاي خرابي مختلفي هنگام بارگذاري متناوب در اين سازه‌ها به وجود مي‌آيد. هرچه تأثير اين حالت ها بر يكديگر هنگام ارزيابي عمر خستگي دقيق‌تر در نظر گرفته شود، دقت پيش‌بيني‌ها افزايش مي‌يابد. در اين پژوهش به كمك تركيب دو زير برنامه‌ي USDFLD و UMAT در نرم-افزار آباكوس ابزار جديدي ارائه‌شده است تا اثر متقابل خستگي پوسته-هاي سازه‌ي ساندويچي و همچنين جدايش بين پوسته و هسته بر يكديگر با استفاده از مدل‌هاي موجود ديده شود. اين ابزار پس از اعتبار سنجي براي ارزيابي خستگي يك صفحه‌ي ساندويچي با هسته‌ي PVC با سفتي‌هاي متفاوت 50MPa، 3GPa و 1GPa و پوسته‌ي AS4/3501-6 با لايه چيني [0]4، [90]4 ‌استفاده‌شده است. در اين تحليل جدايش بين پوسته و هسته به كمك مدل ناحيه‌ي چسبنده و خستگي پوسته توسط مدلي بر پايه‌ي انرژي به‌صورت هم‌زمان استفاده‌شده است و اثرات حالت‌هاي خرابي بر يكديگر در نظر گرفته‌شده است. نتايج نشان دادند كه با افزايش سفتي هسته شروع جدايش ناحيه‌ي اتصال هسته و پوسته ديرتر رخ مي‌دهد و جدايش بين پوسته و هسته به سمت لبه‌هاي آزاد صفحه مي‌رود. همچنين مشاهده شد كه خرابي كنترل‌كننده‌ي عمر اين سازه حالت جدايش بين پوسته و هسته است. نتايج بيانگر كاهش نرخ رشد پارامتر خرابي در ناحيه‌ي چسبنده در يك نقطه‌ي مشخص، افزايش نرخ رشد سطح ترك بين پوسته و هسته و افزايش نرخ رشد پارامتر خرابي در پوسته‌ در طول بارگذاري ‌هستند.