توزیع فاکتور شدت تنش در اثر کشش دو طرفه در پوسته ها

مکانیک شکست یکی از علوم مهندسی است که پدیدهی شکست در مواد را بررسی نموده و روش های طراحی برای عملکرد مطمئن سازه و یا قطعه ماشین را ارائه می نماید. در چند دهه ی گذشته، استفاده از اصول طراحی مکانیک شکست برای جلوگیری از شکست ناگهانی (یا تدریجی) سازه ها و قطعات ماشین به یک نیاز تبدیل شده است طوری که امروزه بیش از ۸۰% طراحی ها یا مستقیما با استفاده از آن انجام می شوند و یا طراحی های انجام شده با روش های دیگر، از نظر ایمنی در مقابل شکست، با این فناوری مورد آزمایش قرار می گیرند. وجود و یا ایجاد ترک و ناپیوستگی در سازه ها و قطعات دلایل مختلفی دارد. بسیاری از روش های تولید مواد و سازه بطور طبیعی ایجاد شکاف و ناپیوستگی می کنند. ترک ها می توانند از آنجا شروع به رشد نموده و موجب گسیختگی قطعه و نهایتا از کارافتادگی سازه شوند. بنابراین مهم ترین هدف علم مکانیک شکست، محاسبه ی میزان حساسیت قطعه به ترک و اندازه بحرانی ترک که می-تواند سبب شکست ناگهانی شودالبته اندازه گیری ها با دشواری هایی همراه است، چرا که عوامل زیادی در جهت تضعیف اثر نیرو و اغتشاش در آن وجود دارد. هرچقدر از محل اعمال نیرو دور شویم تاثیر نیرو کاهش می یابد و در واقع حسگرها مقادیر کمتری را نشان می دهند این فاصله در برخی مسایل با مقدار تضعیف شده رابطه خطی دارد و در برخی مسایل رابطه بصورت غیرخطی می باشد. نکته قابل تامل این است که اعمال بار در شرایط ایده آل نبوده و توزیع زمانی نیرو پیش از حل مساله معکوس غیرقابل پیش بینی است، همچنین اندازه گیری حسگر با خطا همراه است. تقویت، انتقال و آشکارسازی کمیت اندازه گیری نیز مقداری خطا وارد مساله می کند. البته خطای محاسباتی نیز به این خطاها افزوده می شود. اینها عواملی است که باعث دشواری حل در مسایل معکوس می گردد.هر چند که نخستین روش های ارائه شده جهت حل مسایل معکوس روش های تحلیلی می باشند، اما با توجه به دامنه محدود کاربرد آنها، روش های مبتنی بر حل عددی بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند. از پرکاربردترین این روش ها میتوان به روش-های تفاضل محدود، المان محدود و المان مرزی، اشاره کرد. در تکنیک های استفاده شده در سال های اخیر معمولا مساله معکوس به صورت یک مساله بهینه سازی فرمول بندی شده و سپس توسط یک روش عددی مناسب حل می گردد.

کلیدواژه ها:

شدت تنش در پوسته ها ، مدل سازی ورقی کامپوزیت کربن اپوکسی ، مدول الاستیک ، کانتور کرنش ، ترک در ورق های تحت بار