بررسي تجربي و عددي مود دوم شكست در نمونه‌هاي خمشي انتها ترك‌دار ناهم‌جنس (كامپوزيت/ فولاد)

تقويت موضعي خطوط لوله فلزي آسيب ديده با استفاده از كامپوزيت‌ها يكي از راهكارهاي كارآمد مي‌باشد. اتصال لايه كامپوزيتي به زيرلايه فلزي در اين روش، يكي از مهمترين پارامترهاي طراحي مي‌باشد. لذا استخراج پارامترهاي مهم در محل اتصال، كمك شاياني به مهندسان در طراحي و پيش‌بيني زمان شروع و توسعه ترك بين لايه‌اي در فصل مشترك لايه كامپوزيتي به زيرلايه فلزي مي‌كند. در اين مقاله، براي بررسي مود دوم شكست در اين روش، به محاسبه ي تجربي و عددي نرخ رهاسازي انرژي كرنشي برشي بين لايه‌اي در اتصال فولاد/كامپوزيت پرداخته شده است. بر اساس استاندارد تجربي محاسبه نرخ انرژي كرنش مود دوم شكست ASTMD 7905 ، براي سه نمونه خمشي انتها ترك‌دار متقارن و نامتقارن آزمون تجربي انجام گرفته و رابطه‌اي براي محاسبه ضخامت هر جنس جهت داشتن نمونه‌هاي متقارن ارائه شده است. جهت اعتبا رسنجي رابطه محاسبه ضخامت از مدل‌سازي اجزاي محدود نمونه‌هاي خمشي انتها ترك‌‌دار ناهم‌جنس به روش بستن مجازي ترك، استفاده شده كه نتايج آن با نتايج آزمايش تطابق خوبي نشان داده است. مقايسه نتايج تجربي نشان مي‌دهد كه نرخ رهايي انرژي كرنشي نمونه‌هاي متقارن بيشتر از نمونه‌هاي نامتقارن و حدود 6/ 1 برابر آن است.