خانم زهرا دانشجو دانشجوی دکتری جناب آقای دکتر شکریه، روز چهارشنبه 97/08/23 از رساله دکتری خود تحت عنوان "تورق در کامپوزیت‌های لایه‌ای تحت بارگذاری مود ترکیبی I/II با در نظر گرفتن اثرات ناحیه فرآیند شکست" دفاع خواهد کرد. این جلسه ساعت 8 صبح روز چهارشنبه در آمفی تاتر دانشکده مهندسی مکانیک برگزار می گردد.

چکیده:

هدف کلی این تحقیق، مطالعه تئوری و تجربی رفتارمودترکیبی I/IIتورق در کامپوزیت‌های لایه‌ایتک‌جهته است. بدین منظور، ابتدا یک تئوری مبتنی بر فیزیک رشد تورق جهت پیش‌بینی شروع رشد میکروسکوپی ترک و زاویه آن در تورق مود ترکیبی I/II کامپوزیت‌های لایه‌ای توسعه داده شده است. این تئوری بر مبنای رویکرد چگالی انرژی کرنشی بحرانی است که مزیت آن نسبت به رویکرد فعلی در مشخصه‌سازی رفتار تورق مواد کامپوزیتی که مبتنی بر انجام آزمایش‌های شکست بین لایه‌ای می‌باشد، این است که رفتار شکست ماده را در هر نسبت ترکیب مود دلخواه تنها با داشتن نرخ انرژی کرنشی بحرانی مود I و خواص مادی آن و بدون نیاز به انجام آزمایش‌ به طور کامل مشخص می‌کند. صحت و دقت تئوری ارائه شده ابتدا از طریق مقایسه با نتایج تجربی موجود برای هر دو ماده ایزوتروپیک و اورتوتروپیک ارزیابی شده است. هم‌چنین، با بکارگیری نتایج بدست آمده از رویکردهای تجربی مختلف صورت گرفته در این تحقیق از جمله آزمایش‌های شکست بین لایه‌ای و هم‌چنین روش انتشار آکوستیک به ارزیابی تئوری در پیش‌بینی رفتار تورق کامپوزیت‌های لایه‌ای پرداخته شده است. از آنجا که ناحیه فرآیند شکست تأثیر قابل ملاحظه‌ای بر رفتار تورق کامپوزیت‌های لایه‌ای دارد، در ادامه این تحقیق یک مدل جدید تحت عنوان مدل پل‌زنی مایکرومکانیکی مود ترکیبی I/IIبرای محاسبه سهمی از انرژی که در ناحیه فرآیند شکست توسط پل‌زنی الیاف تلف می‌شود،ارائه شده است. جهت پیاده‌سازی این مدل، تنها به یک سری پارامترهای فیزیکی و مکانیکی مانند خواص الیاف، ماتریس و ناحیه بین وجهی در نمونه کامپوزیتینیاز است که به راحتی از منابع موجود قابلاستخراج هستند.به منظور ارزیابی مدل پل‌زنی، نتایج آن به صورت سهم انرژی ناحیه پل‌زنی الیاف با نتایج آزمایشگاهی موجود مقایسه شده است.محاسبه انرژی ناحیه فرآیند شکست از این جهت بسیار حائز اهمیت است که در ادامهبرای اولین بار با در نظر گرفتنسهم آن، یک معیار واماندگی تورق مود ترکیبی I/II جدیدارائه شده است. در این معیار اثرات نرم‌شوندگی ماده به دلیل وجود مکانیزم‌های چقرمگی در ناحیه فرآیند شکست نوک ترک به صورت یک ضریب آسیب دیده شده است. چقرمگی شکست مود I خالص، خواص مادی و انرژی جذب شده ناحیه فرآیند شکست، به عنوان تنها پارامترهای لازم برای بکارگیری این معیار، نقطه قوت دیگر آناست. برای بررسی صحت نتایج حاصل از این معیار و میزان کارآیی آن، منحنی‌های حد شکست مربوطه با نتایج آزمایشگاهی موجود مقایسه شده است.مقایسه نتایج، توافق و سازگاری بالای این معیار را با ماهیت شکست ماده کامپوزیتی نشان می‌دهد.

واژه‌های کلیدی:تورق، کامپوزیت لایه‌ای،ناحیه فرآیند شکست، معیار واماندگی، بارگذاری مود ترکیبی I/II.