دانشگاه صنعتی شاهرود مکانیک سازه ها و شاره ها 2251-9475 14 3 2024 07 22 On the use of J-integral criterion for fracture assessment of cracked rigid polyurethane foam loaded in mixed mode I/II and I/III بررسی کارایی معیار انتگرال J برای پیش‌بینی شکست در فوم سخت پلی‌اورتان دارای ترک در مودهای ترکیبی I/II و I/III 141 151 3268 10.22044/jsfm.2024.14305.3847 FA محمدمهدی تویسرکانی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران مهدی حیدری میبدی استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران Journal Article 2024 03 15 The present study investigates and evaluates the J-integral criterion for rigid polyurethane foam using a cracked disk specimen subjected to bending with mixed mode I/II and I/III loading conditions. The primary objective of this study is to assess relationships for the J integral based on a new approach involving the strain energy density in a linear elastic material loaded under mixed mode conditions. To do so, the relevant relationships for a V-notch specimen are first derived and then extended to a cracked sample. The secondary aim of this research is to predict the fracture load using the J-integral criterion in mixed mode I/II and I/III loading conditions in rigid polyurethane foams. To validate the criterion, finite element modeling of a cracked disk specimen is carried out and the fracture load of the specimen under mixed mode I/II and I/III conditions is predicted according to the J-integral criterion. The results reveal the high accuracy of the criterion in predicting the fracture load of specimens under mixed mode conditions, with the maximum error percentage of 8%. پژوهش حاضر به بررسی و ارزیابی معیار انتگرال J برای فوم پلی‌اورتان سخت با استفاده از دیسک دارای ترک لبه‌ای تحت خمش که تحت مودهای ترکیبی I/II و I/III بارگذاری می‌شود، می‌پردازد. هدف اصلی این مطالعه، اولاً ارائه روابط انتگرال J با رهیافتی جدید مبتنی بر چگالی انرژی کرنشی در یک ماده الاستیک خطی بارگذاری شده تحت مودهای ترکیبی است. بدین منظور، ابتدا روابط مربوطه برای شیار V شکل استخراج شده و سپس به ترک تعمیم داده شده است. هدف ثانویه این پژوهش، پیش‌بینی بار شکست با استفاده از معیار انتگرال J در مودهای ترکیبی I/II و I/III در فوم‌های پلی‌اورتان سخت است. برای بررسی صحت معیار، با بهره‌گیری از نتایج تجربی پژوهشی پیشین و با استفاده از مدل‌سازی عددی یک نمونه دیسک تضعیف شده با ترک، بار شکست نمونه در مودهای ترکیبی I/II و I/III طبق معیار انتگرال J پیش‌بینی شده است. نتایج نشان از دقت بالای معیار در پیش‌بینی بار شکست نمونه‌ها در مودهای ترکیبی دارد؛ به‌گونه‌ای که حداکثر درصد خطا 8% بوده است. https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_3268_83595fe2d95a8a337feaccde53a66129.pdf