بررسی رفتار شکست در مواد هدفمند اپوکسی-آلومین به روش اجزاء محدود برای مقاوم سازی اتصالات

چکیدهاستفاده از مواد مرکب هدفمند در اتصال دو ماده با خواص الاستیکِ بسیار متفاوت، منجر به از بین رفتن اثرات زیان‌آور نیروهای بین وجهی ناپیوسته که به‌واسطه چسبندگی ضعیف ناشی از میل ترکیبی شیمیایی پایین و اثرات تمرکز تنش بالا بوجود آمده‌اند، در سطح مشترک دو ماده می‌شود. بنابراین، طراحی بهینه این مواد، احتمال گسیختگی‌های ناشی از رشد ناپایدار ترک را به حداقل می‌رساند. هنگامی که ترک در جهت عمود بر شیب تغییرات قرار می‌گیرد، میدان تنش نامتقارن بوجود آمده در نوک ترک مُد ترکیبی ایجاد می‌کند و موجب انحراف ترک می‌شود. در این تحقیق، برای ترکی که تحت بارگذاری خمشی قرار دارد، در دو حالت (گرادیان پیوسته و گرادیان لایه‌ای) ضرایب شدت تنش و زاویه فاز بارگذاری به روش اجزاء محدود محاسبه شده است. به منظور بهینه کردن پارامترهای شکست در جلوگیری از رشد ناپایدار ترک، تأثیر متغیرهایی نظیر شکل و پهنای ناحیه گرادیان، موقعیت و طول ترک و تنش‌های پسماند بر ضریب شدت تنش و زاویه فاز بررسی شده است. کمترین مقدار ضریب شدت تنش مختلط به ازای توان پروفیل 25/2 و پهنای گرادیان 9 میلیمتر بدست آمده است.