پيش‌بيني مود II نرخ رهايي انرژي كرنشي در كامپوزيت‌هاي چندلايه‌اي چندجهته

Prediction of Mode II of Fracture Toughness in Laminate Composites

جهت‌گيري الياف يكي از مهم‌ترين پارامترهاي موثر بر مود دوم نرخ رهايي انرژي كرنشي در شروع جدايش بين‌لايه‌اي است. از تيري با شكاف انتهايي براي اندازه‌گيري نرخ رهايي انرژي كرنشي در شروع جدايش بين‌لايه‌اي كامپوزيت‌هاي لايه‌اي استفاده شده است. در واقع هدف از اين تحقيق، پيش‌بيني مقدار نرخ رهايي انرژي كرنشي نمونه ي چندجهته از روي نتايج تجربي مربوط به قطعه ي تك‌جهته مي‌باشد، بدون اينكه مستقيماً به آزمايش‌هاي تجربي و مدل‌سازي اجزا محدود قطعه ي كامپوزيتي لايه‌اي چندجهته نياز شود. در اين زمينه، روشي پيشنهاد شده كه تركيبي از روش‌هاي پيش‌بيني و تحليلي است. ضمناً نتايج بدست آمده از اين روش با نتايج مدل‌سازي عددي و نتايج تحليلي مقايسه شده است. اين روش، حجم محاسبات عددي و تحليلي و نيز هزينه ي مطالعات آزمايشگاهي را به مقدار چشم‌گيري كاهش مي دهد.

In this paper, effects of ply orientation of adjacent plies with (?//?) interfaces on mode II critical strain energy release rate (fracture toughness) of multidirectional (MD) laminate has been studied. Ply orientation of adjacent plies is one of the most important parameters affects the mode II critical strain energy release rate ( ) in the initiation of the delamination. To study this parameter, End Notch Flexure (ENF) specimen has been used for measuring of laminated composites. Eventually, the purpose is to predict of of MD composite specimen, without direct experimental tests and finite element modeling using the results of unidirectional (UD) ply. First, of unidirectional composites will be studied and by the results obtained, the behavior of multidirectional laminated composites is predicted. In this context, a comprehensive method was proposed that combines prediction methods, and analytical modeling. The obtained of multidirectional laminated composites with (?//?) interfaces can be used for design purposes. Results obtained using this method has been compared with the results of numerical and theoretical methods. This prediction method reduces the calculation costs of FE and analytical models, and also the costs of experiments significantly.