Friction and roughness induced closure effects on shear-mode crack growth and branching mechanisms

درک مکانیسم رشد ترک های حالت برشی و پدیده شکاف شکاف برای بسیاری از شرایط عملی مهندسی بسیار مهم است. علیرغم این واقعیت، تحقیقات نسبتا کمی در مورد این موضوعات در دسترس است. از مطالعات انجام شده، تعداد کمی از ابزارها برای اندازه گیری چنین اثراتی را ارائه می دهند و اغلب رشد شکاف را از یک دقت بررسی می کنند. مطالعه حاضر با هدف بررسی برخی از حفره های تحقیقاتی در این مناطق با بررسی اثرات کوآلکسیون میکروسکوپ، سطح بارگذاری و تنش های نرمال بر روی رفتار ترک عمل حالت برشی ترک های خستگی طبیعی آغاز شده است. بر اساس نتایج تجربی و تجزیه و تحلیل های بعدی، مشخص شد که شبکه های میکروکراک و هماهنگ سازی، بدون در نظر گرفتن سطح بارگذاری اعمال شده، هیچ تاثیری بر روی مسیرهای ترک خورده مشاهده شده تجربی ندارند. در عوض، حالت رشد ترجیحی مورد نظر وابسته به مقدار تنش برشی اعمال شده و استرس عادی نسبت به سطح کرک است، که نشان دهنده نقش مهمی در تعطیل شدن کرک ناشی از زلزله و ریزش در روند رشد کرک است. سپس یک مدل ساده برای اندازه گیری این اثرات بر اساس این ایده که تعامل چهره باعث کاهش نیروی محرکه موثر برشی حالت می شود، اجازه می دهد تا بخشی از بارگذاری اسمی که توسط یک کرک منتقل می شود، کاهش یابد. پیش بینی های رشد کراک بر اساس مدل با نتایج تجربی در رابطه با هر دو شاخه ی شکاف و نرخ رشد ترک خوردگی مقایسه شد. به نظر می رسد که این مدل به طور کیفی و کیفی توافق خوبی داشته و با روندهای تجربی حاکم بر شرایط مختلف بارگیری چند الیه موافق است.