تعیین ضریب شدت تنش دینامیکی در نوک ترک منشعب شده از گشودگی بر روی ورق الاستیک، تحت بارگذاری ضربه ای خمشی و کششی به روش تئوری و تجربی
Abstract
تعیین ضریب شدت تنش دینامیکی به عنوان یکی از معیارهای پیش بینی شکست، زمانی که ترک تحت بار موج تنشی حاصل از بارگذاری ضربه ای قرار می گیرد، اهمیت دارد. در این پایان نامه، یک حل تحلیلی برای محاسبه ضریب شدت تنش دینامیکی در نوک ترک منشعب از گشودگی در زمان اعمال بارهای ضربه ای به دست آمده است. این حل بر پایه میدان های جابجایی و پتانسیل و با استفاده از شرایط مرزی موجود با روش حل معادلات دیفرانسیل جزیی از طریق تبدیل توابع لاپلاس و فوریه و استفاده از روش عددی برای وارون این معادلات انجام شده است. نتایج به دست آمده از حل تحلیل با حالتهای خاص مطالعات قبل مقایسه شده است که مطابقت خوبی بین نتایج وجود دارد. همچنین اثرات بر هم کنش تنش ناشی از انعکاس امواج تنشی از لبه های آزاد، بر روی ترکی که بر روی جسم با ابعاد محدود قرار دارد و از یک گشودگی دایره ای منشعب شده است، به صورت تحلیلی انجام شده و نتایج با تستهای آزمایشی مقایسه شده است.در نهایت برای صحه گذاری بر روی روابط تحلیل به دست آمده، تست های آزمایشی با استفاده از دستگاه تست هاپکینسون انجام و نتایج مقایسه شده است. مقایسه نتایج نشان می دهد که مقاومت ترک ساده و ترک منشعب شده از گشودگی تحت بار موج تنشی ناشی از ضربه متفاوت از حالت بار استاتیکی هستند. به طوری که برای بار یکسان احتمال شکست دینامیکی بیشتر از شکست استاتیکی می باشد. این تاثیرات ناشی از اثرات انعکاس امواج حجمی و برشی و همچنین تاثیرات اینرسی بر روی جسم دارای ترک می باشد.