محاسبه ضرایب شدت تنش در نیم صفحه ساخته شده از مواد ارتوتروپیک تابعی تضعیف شده توسط چندین ترک لبه‌ای تحت بارگذاری ضربه‌ای

نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 نویسنده مسئول، استادیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد هشتگرد، دانشگاه آزاد اسلامی، هشتگرد، ایران

2 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد کرج، دانشگاه آزاد اسلامی، کرج، ایران

چکیده

با استفاده از روش توزیع نابجایی تحلیل تنش در نیم صفحه‌ی ساخته شده از مواد ارتوتروپیک تابعی تضعیف شده توسط چندین ترک لبه‌ای تحت بار خارج صفحه‌ای ضربه‌ای انجام شده است. ابتدا حل نابجایی با تشکیل معادله حاکم و اعمال شرایط مرزی و پیوستگی در محل نابجایی با استفاده از تبدیلات فوریه و لاپلاس انجام می‌گردد. با استفاده از این حل، معادلات انتگرالی تکین از نوع کوشی برای ترک‌های لبه‌ای در نیم صفحه ‌ی ساخته شده از مواد ارتوتروپیک تابعی تشکیل می‌شوند. سپس با استفاده از روش عددی این معادلات حل گردیده تا تابع توزیع نابجایی روی ترک‌ها بدست آید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Maue, A.W., “Die Beugung Elastischer Wellen an Der Halbebene”. ZAMM‐Journal of
Applied Mathematics and Mechanics/Zeitschrift für Angewandte Mathematik und
Mechanik, Vol. 33, pp. 1-10, (1953).
[2] Sih, G., “Some Elastodynamic Problems of Cracks”, International Journal of Fracture
Mechanics, Vol. 4, pp. 51-68, (1968).
[3] Itou, S., “Transient Response of a Finite Crack in a Half Plane under Impact Load”, Journal
of Applied Mechanics, Vol. 48, pp. 534-538, (1981).
[4] Ing, Y.S., and Ma C.C., “Transient Response of a Finite Crack Subjected to Dynamic Antiplane
Loading”, International Journal of Fracture, Vol. 82, pp. 345-362, (1996).
[5] Zhang, C., “Transient Elastodynamic Anti-plane Crack Analysis of Anisotropic Solids”,
International Journal of Solids and Structures, Vol. 37, pp. 6107-6130, (2000).
[6] Shul, C.W., and Lee, K.Y., “Dynamic Response of Subsurface Interface Crack in Multi-
Layered Orthotropic Half-space under Anti-plane Shear Impact loading”, International
Journal of Solids and Structures, Vol. 38, pp. 3563-3574, (2001).
[7] Chen, J., Liu, Z., and Zou, Z., “Transient Internal Crack Problem for a Nonhomogeneous
Orthotropic Strip (Mode I)”, International Journal of Engineering Science, Vol. 40, pp.
1761-1774, (2002).
[8] Noda, N., and Wang, B., “The Collinear Cracks in an Inhomogeneous Medium Subjected
to Transient Load”, Acta Mechanica, Vol. 153, pp. 1-13, (2002).
[9] Feng, W., Z., Zhang and Zou, Z., “Impact Failure Prediction of Mode III Crack in
Orthotropic Functionally Graded Strip”, Theoretical and Applied Fracture Mechanics, Vol.
40, pp. 97-104, (2003).
[10] Itou, S., “Dynamic Stress Intensity Factors for Two Parallel Interface Cracks Between a
Nonhomogeneous Bonding Layer and Two Dissimilar Elastic Half-planes Subject to an
Impact Load”, International Journal of Solids and Structures, Vol. 47, pp. 2155-2163,
(2010).
[11] Hejazi, A., Ayatollahi, M., Bagheri, R., and Monfared, M.M., “Dislocation Technique to
Obtain the Dynamic Stress Intensity Factors for Multiple Cracks in a Half-plane under
impact Load”, Archive of Applied Mechanics, Vol. 84, pp. 95-107, (2014).
[12] Ayatollahi, M., and Monfared, M.M., “Anti-plane Transient Analysis of Planes with
Multiple Cracks”, Mechanics of Materials, Vol. 50, pp. 36-46, (2012).
[13] Wu, K., and Chen, J., “Transient Analysis of Collinear Cracks under Anti-plane Dynamic
Loading”, Procedia Engineering, Vol. 10, pp. 924-929, (2011).
[14] Yousefi, P., Fariborz, J., and Fariborz, S.J., “Half-layers with Interface Cracks under Antiplane
Impact”, Theoretical and Applied Fracture Mechanics, Vol. 85, pp. 367-374, (2016).
[15] Cohen, A.M., “Numerical Methods for Laplace Transform Inversion”, Springer-Verlage
US, (2007).
[16] Korsunsky, A., and Hills, D., “The Solution of Crack Problems by using Distributed Strain
Nuclei. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers”, Part C: Journal of
Mechanical Engineering Science, Vol. 210, pp. 23-31, (1996).
[17] Baghestani, A.M., Fotuhi, A.R., and Fariborz., S.J., “Multiple Interacting Cracks in an
Orthotropic Layer”, Archive of Applied Mechanics, Vol. 83, pp. 1549-1567, (2013).
[18] Hills, D.A., Kelly, P.A., Dai, D.N., and Korsunsky, A.M., “Solution of Crack Problems:
the Distributed Dislocation Technique”, Vol. 44, Science & Business Media, Springer,
Netherlands, (2013).
[19] Chen, J., and Liu, Z., “Transient Response of a Mode III Crack in an Orthotropic
Functionally Graded Strip”, European Journal of Mechanics - A/Solids, Vol. 24, pp. 325-
336, (2005).