ارائه قانون كشش-جدايش براي اتصال جوش فراصوتي مواد مركب پلي‌پروپيلن تقويت شده با الياف شيشه در مود II شكست

در سال‌هاي اخير، به‌كارگيري اتصالات جوشي در سازه‌هاي كامپوزيتي تقويت ‌شده با الياف به ‌شدت در حال توسعه مي‌باشد. اتصالات جوشي داراي عيوب ذاتي ناشي از مراحل ساخت مي‌باشند. ترك‌هاي اوليه از ‌اين عيوب شروع ‌شده و در نهايت منجر به شكست قطعه مي‌شوند. لذا استخراج پارامترهاي مهم در محل اتصال، كمك شاياني به مهندسان در طراحي و پيش‌بيني زمان شروع و توسعه ترك بين لايه‌اي در لايه جوش مي‌كند. در اين مقاله، براي بررسي مود دوم شكست، به محاسبه‌ي تجربي و عددي نرخ آزاد سازي انرژي كرنشي برشي بين لايه‌اي در اتصال جوش فراصوت مواد مركب پرداخته شده است. در اين پژوهش از استفاده از 3 روش كاهش داده كاليبراسيون نرمي، تير مبتني بر نرمي و نظريه تير كلاسيك، براي محاسبه نرخ آزاد سازي انرژي كرنشي و از مدل كشش-جدايش ذوزنقه‌اي براي مدل‌سازي اتصال در نرم افزار آباكوس استفاده شده است. سپس از ادغام نتايج تجربي و عددي براي استخراج پارامترهاي قانون كشش-جدايش استفاده شده است. در پايان نمودارهاي نيرو-جابجايي بدست آمده از آزمايشات تجربي و نمودارهاي نيرو-جابجايي استخراج شده از مدل‌سازي عددي با يكديگر مقايسه شده‌است. نتايج نشان مي‌دهد مدل‌هاي استخراج شده با استفاده از روش تير مبتني بر نرمي و نظريه تير كلاسيك پيش‌بيني خوبي نسبت به روش كاليبراسيون نرمي دارند. همچنين سهم چقرمگي شكست پل‌زني در رشد ترك بيشتر از چقرمگي شكست اوليه مي‌باشد.