مدلسازي تحليلي و عددي ضريب شدت تنش در تيرهاي داراي ترك با مقطع I شكل

در اين مقاله، با استفاده از دو رهيافت تحليلي و عددي، ضريب شدت تنش براي مود اول (بازشدگي) در تيرهاي داراي ترك با مقطع I شكل تحت بار محوري بررسي مي‌شود. در مقاطع داراي ترك، به دليل تغيير مكان مركز هندسي و يا به‌عبارتي ديگر عدم هم‌راستايي نيروي محوري، يك كوپل خمشي در مقطع ايجاد مي‌شود. در رهيافت تحليلي، يك مدل رياضي براي ضريب شدت تنش به كمك تئوري نرخ آزادسازي انرژي در ناحيه‌ي ترك پيشنهاد مي‌گردد. اين مدل با درنظر گرفتن گشتاور خمشي اين كوپل حاصل مي شود. اين مدل در دو وضعيت برحسب مكان ترك شامل قرارگيري ترك در قسمتي از بال و ترك در بال و قسمتي از جان ارائه مي‌شود. در رهيافت عددي، مشخصات هندسي و مادي و نوع بارگذاري تير داراي ترك با مقطع I شكل به كمك نرم افزار آباكوس مدل و سپس مقادير ضريب شدت تنش در مود اول استخراج مي‌گردد. در حل عددي مسئله‌ي حاضر، از دو روش كانتور انتگرال و اجزاي محدود توسعه يافته براي مدل‌سازي ترك استفاده مي‌شود. با مقايسه‌ي جواب‌هاي دو رهيافت عددي و تحليلي تطابقي مناسب بين نتايج مشاهده و صحت معادلات پيشنهادي تاييد مي‌گردد.