| کاربرد روش تحلیل ترک به کمک روش اجزای محدود مرزی مقیاس شده (SBFEM) در صفحات نانو : گرافن |
| کد مقاله : 1215-ICME (R1) |
| نویسندگان |
|
مهدی حاجیان *1، مهرداد هنرمند2 1گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مکانیک، دانشگاه ملی مهارت، تهران، ایران 2دانشکده فنی و مهندسی، واحد تیران، دانشگاه آزاد اسلامی، تیران، ایران |
| چکیده مقاله |
| در این مطالعه، ضرایب شدت تنش (SIF) مربوط به مود I، مود II و شکست مود ترکیبی مؤثر ترکهای مایل در ورقهای گرافن نانومقیاس با استفاده از روش المان محدود مرز مقیاسشده (SBFEM) به صورت کمی ارزیابی شدند. ورقهای گرافن با ابعاد 10 تا 15.2 نانومتر شامل ترکهای مرکزی با طول ترک نرمالشده از 0.8-0.1 a/w= و زوایای شیب صفر تا 90 درجه مدلسازی شدند. نتایج عددی نشان میدهد که افزایش زاویه شیب ترک نسبت به جهت بارگذاری کششی اعمالشده منجر به کاهش سیستماتیک ضریب شدت تنش مؤثر میشود، در حالی که تغییرات در طول ترک تأثیر ناچیزی بر مقادیر SIF دارد. به طور خاص، حداکثر مقادیر SIF مؤثر برای ترکهای همسو با جهت بارگذاری به دست آمد، در حالی که حداقل مقادیر در شیب ∘90 رخ داد. شبیهسازیهای انتشار ترک بر اساس معیار شکست مورس اصلاحشده نشان میدهد که ترکها ترجیحاً در امتداد جهاتی که مضربی از ±30 درجه هستند، مستقل از جهتگیری اولیهشان، منتشر میشوند. این یافتهها نشان میدهند که رفتار رشد ترک در نانوصفحات گرافن به شدت تحت تأثیر جهت بارگذاری و جهتگیری شبکه قرار دارد. در نتیجه، معیار شکست گریفیث نمیتواند مسیرهای انتشار ترک را در مقیاس نانو به طور دقیق پیشبینی کند. |
| کلیدواژه ها |
| نوصفحات، گرافن، تحلیل ترک، روش اجزای محدود مرزی مقیاس شده. |
| وضعیت: پذیرفته شده برای ارسال فایل های ارائه پوستر |
