اثر اندازه ی همسایگی و شکل پرتابه بر رشد ترک در تیر ترک دار به روش پری داینامیک

نوع مقاله: مقاله مستقل

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت

2 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت

چکیده

یکی از مشکلاتی که در تحلیل ترک با روش‌های مرسوم وجود دارد، وجود شرایط خاص حاکم بر نوک ترک است. در سال‌های اخیر روشی بر مبنای مکانیک غیرمحلی به نام تئوری پری‌داینامیک مطرح شده که روند تحلیل چنین سازه‌هایی را بهبود داده است. در این تئوری، نقاطی از جسم که جابجایی یا مشتقات جابجایی در آن‌ها ناپیوسته باشد، از سایر نقاط مادی متمایز نمی‌شود. در این مقاله به بررسی رشد ترک در یک تیر با ترک اولیه، تحت بار ضربه‌ای پرداخته شده است. مدل رشد ترک با استفاده از تئوری پری‌داینامیک مدل‌سازی شده و نتایج حاصل با دیگر مطالعات، اعتبارسنجی شده است. همچنین از دو مدل تعریف ترک و دو شکل کروی و تخت برای پرتابه استفاده شده و تاثیر برخی از پارامترهای پری‌داینامیک بر نتایج به دست آمده مورد بررسی قرار گرفته شده است. نتایج حاصل نشان دهنده‌ی قابلیت تئوری پری‌داینامیک برای مدل‌سازی رشد ترک در مسایل مورد بررسی می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Liu N, Liu D, Zhou W (2016) Peridynamic modelling of impact damage in three-point bending beam with offset notch, Appl Math Mech-Engl Ed 12.

 [2] Xuefeng Y, Chunyang X, Jing F (1996) Study of dynamic fracture behavior on three-point-bend beam with off-center edge-crack. China Academic Journal Electronic Publishing House 28(6).  

[3] Zhou W, Liu D, XNguyen H, Huang W (2017) Dynamic fracture process during three- point-bending impact on polymethyl-methacrylate beams. Global Journal Eng: A Mechanical and Mechanics Engineering 17(1).    

[4] Loya JA, Villa EI, Fernandez-Saez J (2009) Crack-front propagation during three-point-bending tests of polymethyl-methacrylate beams. Polym Test 6(1): 113-11.                                                                                                                                            

[5] Chakraborty S, Shaw A (2013) A pseudo-spring based fracture model for SPH simulation of impact dynamics. Int J Impact Eng 12: 84-95.

[6] Zehnder AT, Rosakis AJ (1990) Dynamic fracture initiation and propagation in 4340 steel under impact loading. Int J Frac 15: 271-285.                           

[7] Silling SA (2000) Reformulation of elasticity theory for discontinuities and long-range forces. J Mech Phys Solids 48(1): 175-209.

[8] Agwai A, Guven I, Madenci E (2011) Predicting crack propagation with peridynamics:a comparative study. Int J Fract 14(1): 65-78.

[9] Kilic B, Madenci E (2009) Prediction of crack paths in a quenched glass plate by using peridynamic theory. Int J Fract 165-177.      

[10] Askari E, Xu J (2006) Peridynamic analysis of damage and failure in composites. 44th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, Aerospace Sciences Meetings, Reno, Nevada.                                            

]11[ کاظمی س­ر، شکوری م (1396) تحلیل اثر سرعت اعمال بار بر رشد ترک مورب در ورق با استفاده از تئوری پری­داینامیک. ماهنامه علمی پژوهشی مهندسی مکانیک مدرس           412-403 :(1)17.

[12] Eringen AC, Edelen D (1972) On nonlocal elasticity. Int J Eng Sci 10(3): 233-248.

[13] Eringen AC (1972) Linear theory of nonlocal elasticity and dispersion of plane waves. Int J of Eng 10(5): 425-435.

[14] Eringen AC (1972) Nonlocal polar elastic continua. Int J Eng Science 10(1): 1-16.

[15] Eringen AC, Speziale C, Kim B (1977) Crack-tip problem in non-local elasticity. J Mech Phys Solids 25(5): 339-355.

[16] Eringen AC, Kim BS (1974) Stress concentration at the tip of crack. Mech Res Commun 1: 233-237.

[17] Eringen AC, Kim B (1974) On the problem of crack tip in nonlocal elasticity. Continuum Mechanics Aspects of Geodynamics and Rock Fracture Mechanics, ed: Springer, pp. 107-113.

[18] Silling S (2000) Reformulation of elasticity theory for discontinuities and long-range forces. J Mech Phys Solids 48: 175-209.

[19] Kunin L (1982) Elastic media with microstructure I: one dimensional models. Springer. Berlin, No. 26.

[20] Silling S, Bobaru F (2005) Peridynamic modeling of membranes and fibers. Int J Nonlinear Mech 40: 395-409.

[21] Silling S, Askari E (2005) A meshfree method based on the peridynamic model of solid mechanics. Comput Struct 83(17-18): 1526-1535.

[22] Madenci E, Oterkus E (2014) Peridynamic theory and its applications: Springer.