کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5439534 1509874 2017 36 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A cohesive zone model taking account of the effect of through-thickness compression
ترجمه فارسی عنوان
یک مدل منطقه ی یکپارچه با توجه به تاثیر فشرده سازی ضخامت از طریق ضخامت
کلمات کلیدی
مدل منطقه محصور، عنصر رابط، اصطکاک، خسارت، فشرده سازی از طریق ضخامت
ترجمه چکیده
آزمایشات در ادبیات نشان می دهد که تنش فشاری از طریق ضخامت به طور قابل توجهی باعث افزایش مقاومت شکستگی بین فاز می شود. اکثر مدلهای منطقهای و منطقهای همجنسگرای موجود و مدلهایی که در نظر گرفته شدهاند، تنها اصطکاک را در مدل ارائه میدهند. در این مقاله، یک روش جدید پیشنهاد شده است که شامل هر دو اصطکاک و افزایش مقاومت بین فشاری برشی در یک مدل محدوده سفتی باشد. تماس و اصطکاک در بستن میکرو / ماکرو بسته به قانون تشکیل یکپارچه اضافه شده است. یک تابع شکست مبتنی بر کشش و یک تابع شکست مبتنی بر انرژی استفاده می شود و ترکیب شده برای ایجاد یک سطح آسیب. افزایش مقاومت بین فشاری برشی به علت تنش فشاری از طریق ضخامت به تابع مبتنی بر کشش هدایت می شود که در آن شروع به ایجاد خسارت می شود، در حالی که عملکرد مبتنی بر انرژی کنترل رشد آسیب را کنترل می کند. سطح آسیب در فضای کشش کاهش می یابد به عنوان آسیب توسعه می یابد و منجر به یک قانون تشکیل دهنده سازگار نرم است. این مدل برای شبیه سازی شکست برشی نمونه های متقارن دوقطبی و شکست خوشه در نمونه هایی با برش و کاهش یافته است. پیش بینی های عددی توافق خوبی با داده های تجربی موجود در ادبیات دارند. مطالعات پارامتریک نشان می دهد که هر دو اصطکاک در بستن کرک و افزایش مقاومت برشی بین فاز، نقش مهمی در افزایش مقاومت شکستگی دارند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی مواد سرامیک و کامپوزیت
پیش نمایش مقاله
یک مدل منطقه ی یکپارچه با توجه به تاثیر فشرده سازی ضخامت از طریق ضخامت
چکیده انگلیسی
Experiments in the literature show that through-thickness compressive stress significantly enhances interfacial fracture resistance. Most existing cohesive zone and interface element models which consider the enhancement only introduce friction in the model. In this paper, a new method is proposed to include both friction and enhanced interfacial shear strength in a cohesive zone model. Contact and friction at micro/macro crack closure is added to the cohesive constitutive law. A traction-based failure function and an energy-based failure function are employed and combined to construct a damage surface. An enhancement of interfacial shear strength due to through-thickness compressive stress is introduced into the traction-based function which governs the damage initiation, while the energy-based function controls the damage growth. The damage surface shrinks in the traction space as damage develops and leads to a softening cohesive constitutive law. The model is employed to simulate shear failure of symmetric double notch specimens and delamination failure in specimens with cut- and dropped-plies. Numerical predictions are in good agreement with available experimental data in the literature. Parametric studies show that both the friction at crack closure and enhancement of the interfacial shear strength play an important role in enhancing fracture resistance.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Composites Part A: Applied Science and Manufacturing - Volume 98, July 2017, Pages 90-98
نویسندگان
, ,