تاثير هندسه شيار مورب U شكل بر نسبت مودها در مود تركيبي I و II

The Effect of Inclined U-Notch Geometry on Mode Ratio (KII/KI) under Mixed Mode (I + II) Loading

در شيارهاي مورب، امكان وقوع مود تركيبي I و II بيشتر مي‌ شود. همچنين نسبت مود II به مود I در حالت كلي نسبت به شيار مستقيم افزايش مي‌ يابد. در اين تحقيق، تاثير هندسه شيار يعني عمق شيار، زاويه شيار، شعاع انتهاي شيار، و موقعيت شيار نسبت به تكيه گاهها، بر نسبت مود II به مود I در شيارهاي U شكل مورب مورد تحليل قرار گرفته است. بارگذاري به صورت خمش سه نقطه اي و تحت شرايط كرنش صفحه اي انجام شده است. براي به دست آوردن نسبت مودها، از روش المان محدود توسط نرم افزار ??SYS استفاده شده است. نتايج عددي المان محدود نشان داده است كه با افزايش شعاع انتهاي شيار، نسبت مودها افزايش مي‌يابد. همچنين مشخص شده است كه با افزايش فاصله لبه شيار تا تكيه گاه و نيز افزايش زاويه شيار، نسبت مودها كاهش مي‌ يابد. در اين تحقيق مشاهده شده است كه افزايش يا كاهش عمق شيار تاثير پيچيده تري بر نسبت مودها دارد، به طوري كه نسبت مودها با تغيير عمق شيار در حالت كلي داراي يك مينيمم نسبي و يك ماكزيمم نسبي است.

In inclined U-notches, the mixed mode (I + II) loading occurs and the mode ratio can be increased by varying the notch angle. In this paper, the effect of the inclined U-notch geometry, i.e. the notch depth, the notch angle, the notch root radius, and the position of the notch with respect to supports, on the mode ratio (KII/KI) have been studied. Three-point bending and plane strain condition have been considered in this study. Finite element results using ANSYS have shown that the mode ratio increases by increasing the notch root radius. Also, it has been found that the mode ratio decreases by increasing the distance of the notch from the supports, and by increasing the notch angle. However, it is seen that the notch depth has complicated effect on the mode ratio. The variation of the mode ratio with respect to the notch depth has a relative maximum and a relative minimum.