مطالعه شکست دینامیکی مواد تابعی تحت شوک های حرارتی - مکانیکی

در این مقاله رفتار شکست مواد تابعی تحت شوک های حرارتی - مکانیکی مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. برای این منظور از معادلات ترموالاستیسیته کلاسیک کوپله استفاده شده است. این معادلات با کمک روش المان محدود توسعه یافته گسسته سازی شده و سپس با استفاده از روش نیومارک در قلمرو زمان حل شده اند. شبیه سازی مواد تابعی توسط مدل های میکرومکانیکی متداول برای مواد مرکب انجام شده است. در این مقاله کلی ترین شکل انتگرال برهمکنش برای ترک های متحرک تحت بارهای حرارتی و مکانیکی در مواد تابعی استخراج و برای محاسبه ضرایب شدت تنش دینامیکی بکار گرفته شده است. کلیه مراحل حل مسئله از مش بندی تا حل معادلات مربوطه و استخراج نتایج در محیط برنامه نویسی نرم افزار MATLAB صورت گرفته است. چندین مثال حل شده و نتایج حاصل با نتایج تحلیلی و عددی موجود در مقالات دیگر مورد مقایسه قرار گرفته است. مطابقت خوب این نتایج دقت و صحت روش حل ارائه شده و کد نوشته شده را تایید می کند. در نهایت چگونگی تغییر ضرایب شدت تنش با تغییر پروفیل ماده تابعی و نیز سرعت و مسیر رشد ترک در یک تیر از جنس شیشه-اپوکسی تحت شوک های حرارتی-مکانیکی مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.