مایکرومکانیک انتقال تنش از فاز میانی در آزمون بیرون کشی الیاف از رزین

در این پژوهش از یک مدل مایکرومکانیکی جهت پیش بینی انتقال تنش از لایه میانی کامپوزیت سه فازی تقویت شده استفاده شده است. مدل متقارن شامل الیاف، زمینه و لایه میان آن ها است. در این مطالعه رفتار مکانیکی اجزا تشکیل دهنده کامپوزیت به صورت الاستیک خطی فرض شده اند. همچنین، زمینه به صورت یک ماده ی همسانگرد و الیاف و لایه ی میانی به صورت مواد همسانگرد عرضی فرض شده اند. تحلیل تنش سه بعدی در دو حالت الف) لایه میانی کاملا متصل و سالم و ب) لایه میانی تا حدی جداشده انجام شده است. از مدل سازی تحلیلی، یک جفت معادلات دیفرانسیل جزئی مستقل برحسب مولفه های نامعین جابجایی به دست آمده است. سپس به منظور حل دقیق معادلات دیفرانسیل از روش جداسازی متغیرها و بسط توابع ویژه استفاده شد. حل های تحلیلی برای شرایط مرزی آزاد در سطح خارجی ماتریس جهت مدل کردن آزمون بیرون کشی به دست آمده اند. در هر دو حالت نتایج حاصل از روش تحلیلی همخوانی خوبی با نتایج به دست آماده از روش عددی دارند. با مقایسه مولفه های تنش برشی، شعاعی و محوری مشخص می شود که کامپوزیت سه فازی به مراتب مقادیر کمتری نسبت به کامپوزیت دوفازی اتخاذ می کند، همچنین میدان تنش به دست آمده در حالت تا حدی جداشده، مقادیر کوچک تری نسبت به حالت سالم اتخاذ می کند.