مطالعه پارامترهاي شيار V شكل ترك دار در نمونه پليمري PMMA با استفاده از روش برهم نگاري ديجيتالي

Study of Cracked Tip V Notch’s Parameters in PMMA Materials Using Digital Image Correlation Method

شيارهاي v شكل به دليل تمركز تنش بالا همواره مستعد شروع و رشد ترك مي باشند. از طرفي مطالعه ميدان تنش در مجاورت شيارها و ترك ها با پيچيدگي هاي فراوان همراه است. در اين مطالعه، روش تجربي برهم نگاري تصاوير ديجيتالي براي به دست آوردن ميدان جابه-جايي در اطراف شيار V شكل ترك دار در پليمر PMMA به كار گرفته شده است. با استفاده از اطلاعات استخراج شده از روش برهم نگاري و ارتباط ميدان جابه جايي و ضرايب شدت تنش بر اساس رابطه ويليامز و استفاده از روش حداقل مربعات، ضريب شدت تنش مود اول KI محاسبه شده است. از آنجا كه طول ترك و عمق شيار از مهم ترين پارامترهاي هندسي موثر بر ميدان تنش اطراف شيار v شكل ترك دار مي باشند، تاثير اين پارامترها بر ضريب شدت تنش بررسي شده است. در نهايت، نتايج آزمايش ها با نتايج تحليل المان محدود مقايسه و مطابقت بسيار خوبي مشاهده شده است.

V notches are one of the most possible cases of initiation of crack due to the stress concentration. On the other hand study of stress field around notches and cracks is very complex. In this study Digital Image Correlation method was used to obtain displacements fields around V notches with a crack within PMMA specimens. First stress intensity factor was calculated using the data extracted from DIC and the relation between displacement fields and SIF from William’s equation and use of linear least square technique. Since in the defined problem crack length and V notch depth have the most considerable effects on SIF, effect of these parameters on the results was investigated. Finally experimental results were compared with those obtained from FE and good agreement was observed.