شبيه‌سازي نرخ آزادسازي انرژي كرنشي مود I براي صفحه مستطيلي كامپوزيت لايه‏اي توسط يك مدل ساده اجزاي محدود

Simulation of Mode I Strain Energy Release Rate for Rectangular Laminated Composite Plate Using a Simple Finite Element Model

در تحقيق حاضر نرخ آزادسازي انرژي كرنشي بحراني براي كامپوزيت لايه اي كربن- اپوكسي T300/913 تك جهته با استفاده از نرم‏افزار اجزاي محدود ANSYS بر اساس روش بسته شدن مجازي ترك (VCCT) مورد بررسي قرار گرفته است. براي تحليل هاي عددي از نمونه كشش فشرده (CT) استفاده شده است و ابعاد آن از مراجع موجود استخراج گرديده است. نتايج بدست آمده از تحليل اجزاي محدود با نتايج آزمايشگاهي موجود در مقالات مقايسه شدند. توافق خوبي بين نرخ رهايي انرژي بحراني بدست آمده از تحليل اجزاي محدود با نتايج آزمايشگاهي وجود دارد. دقت و سادگي مدل ارايه شده، آن را براي پيش بيني و يا تكميل تحقيقات آزمايشگاهي مناسب مي سازد. نوآوري ارايه شده در اين مقاله، سادگي مدل ارايه شده در اين تحقيق مي‌باشد كه از مزاياي آن در مدل‏سازي نرخ رهايي انرژي كرنشي بحراني مود I براي كامپوزيت‌هاي لايه‌اي به حساب مي‌آيد.

In this paper the critical strain energy release rate for T300/913 carbon-epoxy laminated composites has been studied using ANSYS finite element software based on virtual crack closure technique (VCCT). Compact Tension (CT) specimen has been used for numerical analyses and the geometrical dimensions have been extracted from the existing references. The results obtained from the finite element analysis are compared with the existing experimental results in literature. There is good agreement between the critical energy release rate obtained from finite element analysis and the experimental results. Accuracy and simplicity of presented model make it appropriate for predicting the experimental results and improving experimental techniques. The innovation of the present research is the simplicity of the model for simulation of the critical strain energy release rate of the laminated composites.