کالیبراسیون پارامترهای ویبال در رویکرد موضعی مکانیک شکست با استفاده از داده های شکست ترد نمونه های خمش سه نقطه

احمد محمدی نجف آبادی، ایرج ستاریفر، محسن رضاییان اکبرزاده

چکیده

ترک های ناشی از فرایندهای ساخت یا عملکرد قطعات، می توانند رشد نموده و موجب شکست سازه شوند. از این رو، دستیابی به روشی مناسب جهت پیش بینی شروع رشد ترک، همواره مورد توجه بوده است. رویکردهای اصلی در تحلیل شکست سازه ها، شامل دو رویکرد کل نگر و موضعی است. در رویکرد کلنگر، مقاومت در برابر شکست، بر حسب مقادیر بحرانی پارامترهایی دور از نوک ترک مثل k یا j تحلیل می شود. در پژوهش حاضر، مدل برمین رویکرد موضعی به کار گرفته شده که از آن به منظور پیش بینی شکست ترد استفاده می شود و در آن، میدان تنش و کرنش در حوزه نوک ترک مورد بررسی قرار می گیرد. در این مدل پارامترهایی معرفی می شوند که باید از طریق داده های آزمونهای تجربی کالیبره گردند. هدف از این پژوهش، مقایسه روشهای مرسوم در کالیبراسیون پارامترهای رویکرد موضعی بر روی داده های آزمونهای شکست ترد نمونه های خمش سه نقطه، شناخت محدودیت ها و در نهایت ارائه یک روش جدید کالیبراسیون جهت استخراج پارامترهای مناسب برای پیش بینی شکست ترد این نمونه ها با استفاده از رویکرد موضعی مکانیک شکست است. نتایج پژوهش حاضر نشان می دهد، روشهای مرسوم در کالیبراسیون پارامترهای رویکرد موضعی با استفاده از آزمایش نمونه های خمش سه نقطه در برخی موارد با محدودیت همراه است. همچنین معرفی پارامتر موقعیت ویبال به عنوان معیاری از سه بعدی شدن تنش ها در مدل برمین، روش مستدل جدیدی جهت پیش بینی شکست ترد نمونه های خمش سه نقطه با قیود متفاوت، ارائه شده است.