دانشگاه تربیت مدرس مهندسی مکانیک مدرس 2476-6909 17 10 2017 12 22 Evaluation of the matrix cracking and induced delamination formation in cross-ply composite laminates under tension loading بررسی رشد خرابی ترک ماتریسی و جداشدگی بین لایه ای در چندلایه‌های متعامد تحت بارکششی 375 384 10134 FA امین فرخ ابادی عضو هییت علمی/گروه مکانیک دانشگاه تربیت مدرس حمیدرضا مددی گروه هوافضا، دانشکده lمهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران Journal Article 1970 01 01 Studying the behavior of composite materials reveals that various types of failure modes occur when material experiences different loading conditions, which may have a significant impact on performance and properties of a structure. In this research, we study the mechanical response of orthogonal multi-layers by considering different failure modes at micro-scale and their development in macro-scale. For this purpose, the effect of the emergence and growth of fiber separation and subsequent formation of matrix cracks are investigated in the micro-scale. Furthermore, interlayer separation caused by leaving the matrix are studied in macro-scale. To model the separation of fiber matrix which is the first dominant failure mode, the sticky area method is used. The model verification and obtained results are compared with the previous research. Then, XFEM method is used to take into account the failure mode of matrix. Finally, using of the sticky area method, we are able to simulate the separation of matrix layers. The FE-program Abaqus via its user scripting interface (Python) are employed in this research for modeling of fibers embedded into matrix. در بررسی رفتار مواد مرکب در شرایط مختلف بارگذاری، انواع متنوعی از مودهای خرابی ممکن است ایجاد شوند که تأثیر بسزایی در نحوه عملکرد و خواص سازه دارند. در این مقاله با در نظرگیری مود‌های خرابی محتمل در مقیاس میکرو و توسعه آن‌ها در مقیاس ماکرو به مطالعه پاسخ چندلایه‌های متعامد در حضور خرابی به‌صورت عددی پرداخته می‌شود. بدین منظور در مقیاس میکرو اثر پیدایش و رشد جدایش اتصال الیاف از ماتریس و متعاقباً شکل‌گیری ترک ماتریسی موردبررسی قرار می‌گیرد. در ادامه و در مقیاس ماکرو به بررسی جدایش بین لایه‌ای ناشی از ترک ماتریسی پرداخته می‌شود. به‌منظور مدل‌سازی مود خرابی جدایش اتصال الیاف از ماتریس که یکی از اولین مودهای خرابی حاکم هست، از روش ناحیه چسبنده استفاده می‌شود و با شبیه‌سازی نتایج مربوط به جدایش فایبر از ماتریس، روش توسعه‌یافته در این مقاله با نتایج پژوهش-های صورت گرفته صحت سنجی می‌شود. در ادامه، به‌منظور در نظرگیری مود خرابی ترک ماتریسی، از روش المان محدود تعمیم‌یافته استفاده گردیده و درنهایت جدایش بین لایه‌ای ناشی از ترک ماتریسی با به‌کارگیری ناحیه چسبنده شبیه‌سازی می‌گردد. بدیهی است که در مطالعه موجود برهمکنش ناشی از این سه مود خرابی به‌صورت همزمان موردمطالعه قرار می‌گیرد. به‌طورکلی مدل‌سازی این حجم از فایبر و ماتریس به کمک اسکریپت نویسی در زبان برنامه‌نویسی پایتون در نرم‌افزار آباکوس صورت گرفته و روش شبیه‌سازی و حل مبتنی بر استفاده از روش المان محدود و نرم‌افزار آباکوس می‌باشد. https://mme.modares.ac.ir/article_10134_a80bd9bf170ecc756d4ef302c4f0e712.pdf