مدل‌سازی سه‌بعدی آسیب پیش‌رونده در کامپوزیت های الیافی بر اساس معیار گسیختگی نامتغیرها

سازه های متشکل از کامپوزیت های الیافی (Fibre Reinforced Composite) نیاز به طراحی ایمن و اقتصادی دارند. تحت بارگذاری پیوسته یا سیکلیک سفتی FRC تنزل می‌یابد، تحلیل متناظر این فرآیند تحلیل آسیب پیش‌رونده نامیده می‌شود که شامل تعیین آغاز آسیب و نحوه ی تکامل آن تا گسیختگی نهایی سازه می شود. معیارهای متعددی برای تعیین آغاز گسیختگی پیشنهاد شده اند. این معیارها اثر قابل‌توجهی بر پاسخ تحلیلی FRC دارند. در این پژوهش ضمن بررسی چگونگی مدل‌سازی آسیب پیش‌رونده در کامپوزیت‌های الیافی، معیار گسیختگی نامتغیرها برای اولین بار به‌صورت المان محدود پیاده-سازی و برای مصالح چندلایه در کنار معیار هشین دو و سه‌بعدی بررسی گردید. از یک زیر برنامه کاربر (UMAT) در نرم-افزار تجاری ABAQUS برای پیاده سازی مدل‌سازی آسیب پیش‌رونده به‌صورت عددی استفاده شد. دوازده نمونه برای بررسی معیارهای مطرح‌شده در دو گروه به‌صورت عددی استفاده شدند و نتایج آن‌ها با نتایج دو نمونه ی مشابه آزمایشگاهی برگرفته از ادبیات مقایسه گردیدند. نمونه های مدل‌سازی شده بر اساس معیار آغاز گسیختگی نامتغیرها توانستند با حداکثر 5% خطا نسبت به نتایج آزمایشگاهی بار نهایی را پیش‌بینی کنند.