تعيين نرخ رهايي انرژي جدايش بين لايه‌اي ناشي از ترك ماتريسي در مواد مركب لايه‌اي متقارن

اين مقاله با استفاده از روش برپايه انرژي به پيش بيني رشد جدايش بين لايه‌اي ناشي از ترك ماتريسي در مواد مركب لايه‌اي متقارن با لايه چيني عمومي تحت تنش‌هاي داخل صفحه درحضور تنش‌هاي پسماند حرارتي پرداخته است. در اين پژوهش بر روي دو حالت كلي نامقيد و كرنش صفحه‌اي عمومي مطالعه مي‌شود. براي هر دو حالت نامقيد و كرنش صفحه‌اي عمومي ابتدا فرض بر وجود ترك ماتريسي مي‌شود و پس از ايجاد جدايش بين لايه‌اي، افت خواص ناشي از ترك و جدايش محاسبه شده و ماتريس سفتي جديد كاهش يافته براي آن به دست مي‌آيد. سپس تعدادي ثوابت ترموالاستيك كه فقط به خواص ماده‌ي تك لايه‌ها وابسته هستند و خود به نوعي جزو خواص ماده مي‌باشند به دست آمده و پس از مرتبط ساختن درايه‌هاي ماتريس نرمي با يكديگر توسط اين ثوابت، معادله‌اي ساده براي انرژي آزاد گيبس به دست مي‌آيد. در ادامه با مشتق گرفتن از معادله‌ي انرژي آزاد گيبس نسبت به طول جدايش معادله‌اي بسيار ساده براي تعيين نرخ رهايي انرژي به دست مي‌آيد كه اگر اين انرژي از انرژي كرنشي بحراني آن ماده برابر يا بيشتر باشد جدايش رشد مي‌كند. به منظور صحه گذاري روابط توسعه داده شده در اين مقاله از نرم افزار المان محدود انسيس استفاده شده است. نتايج بدست آمده نشان داد كه تطابق قابل قبولي بين روش توسعه يافته و روش المان محدود در پيشبيني افت سفتي چندلايه هاي حاوي جداشدگي وجود دارد.