بررسی کارایی معیار انتگرال J برای پیش‌بینی شکست در فوم سخت پلی‌اورتان دارای ترک در مودهای ترکیبی I/II و I/III

Abstract

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.

Keywords

• انتگرال j
• فوم سخت پلی‌اورتان
• مودهای ترکیبی i/ii و i/iii
• چگالی انرژی کرنشی
• تحلیل المان محدود