تأثیر چیدمان لایه‌ها بر مود دوم نرخ رهایی انرژی کرنشی در قطعه ENF کامپوزیتی

در این مقاله اثر چیدمان لایه‌ها بر توزیع نرخ رهایی انرژی کرنشی در قطعه خمشی با ترک انتهایی (ENF) به‌صورت عددی بررسی شده است. ابتدا نمونه ENF در نرم‌افزار المان محدود ABAQUS به‌صورت سه بعدی مدل‌سازی شده و سپس مود دوم نرخ رهایی انرژی کرنشی (GII) با استفاده از روش مجازی بسته شدن ترک (VCCT) در امتداد پیشانی تورق محاسبه شده است. نتایج عددی به ازای لایه‌چینی‌های مختلف نشان می‌دهد که کمیت غیر یکنواختی معرفی شده توسط محققان دیگر که فقط تابعی از سفتی‌های خمشی است، برای بررسی تغییرات GII در امتداد پیشانی تورق کفایت نمی‌کند. لذا کمیت جدیدی که تابعی از سفتی‌های خمشی و کششی نمونه ENF متقارن است ارائه شده است. همچنین روشی برای محاسبه مود دوم نرخ رهایی انرژی کرنشی بحرانی در نمونه‌های ENF چند جهته متقارن با ترک بین دولایه صفر درجه با استفاده از روش لایه‌چینی معادل ارائه شده است. در واقع در این روش، هر چیدمان چند جهته دلخواه با یک چیدمان تک ‌جهته که دارای ضخامتی متفاوت با قطعه اصلی می‌باشد، معادل‌سازی می‌شود.