تحليل شكست ديناميكي مود تركيبي ورق مدرج تابعي با روش بدون مش

Mixed-Mode Dynamic Fracture Analysis of FGM Plate by MFree Method

در اين مقاله تحليل ترك مود تركيبي ورق مدرج تابعي با استفاده از روش MLPG انجام شده است و تاثير تغييرات مقدار و زاويه‌ي گراديان خواص بر ضرايب شدت تنش ديناميكي مود اول، دوم و موثر ديناميكي بررسي شده است. براي حل معادلات وابسته به زمان كه توسط MLPG شكسته شده اند روش هاي تفاضل مركزي و نيومارك استفاده شده است. اگر چه روش انتگرال J يكي از روش هاي مرسوم در محاسبه‌ي ضريب شدت تنش است اما به‌طور كلي اين روش براي مواد مدرج تابعي قابل استفاده نيست. بنابراين در اين مقاله براي محاسبه‌ي ضريب شدت تنش از انتگرال مستقل از مسير J* كه براي مواد ناهمگن فرمول بندي شده، استفاده گرديده است. نتايج نشان مي-دهد كه روش حاضر تطابق خوبي با حل دقيق و ساير حل هاي موجود دارد. هم‌چنين نتايج نشان مي دهد، كه حداكثر و حداقل مقدار ضريب شدت تنش موثر براي E2/E1 > 1 به‌ترتيب در زاويه‌ي گراديان خواص 0 و 90 درجه رخ مي دهد و براي E2/E1 < 1 بالعكس.

In this paper, the mixed-Mode dynamic fracture analysis of a FGM plate is performed using MLPG method also the effect of changes in value and angle of material gradation on the dynamic Stress Intensity Fctor(SIF) of Mode I, II, and effective are investigated. To solve time dependent equations that discretized by MLPG method, the Central Difference Method (CDM) and the Newmark method are used. Although the J integral is one of the most common methods to calculate the SIF, but in general, it is not applicable for FGMs. So, in this paper the path independent integral, J*, which is formulated for the non-homogeneous material is used to calculate stress intensity factor. Results show that the present method has good agreement with the exact and other existent solutions. Results also, show the maximum and minimum values of effective stress intensity factor for E2/E1 > 1 are occurred at material gradation angle equal to 0? and 90? respectively, and for E2/E1 < 1, vice versa.