---

در این تحقیق پدیده شروع و رشد ُمد اول تورق در نمونه تیر دو لبه یک سرگیردار برای دو تیر همسانگرد و کامپوزیتی با استفاده از تحلیل المان محدود انجام شده و تئوری¬های موجود مورد بررسی قرار گرفته است. این تئوری ها بر اساس قوانین کشش-جدایش بوده و از مدل های مختلف مانند خطی، دوخطی و نمایی پیروی می کنند. همچنین تأثیر پارامتر های ناحیه چسبناک (نرخ رهایی انرژی کرنشی بحرانی و حداکثر تنش بین لایه ای)، تغییر شکل برشی و پل¬زنی الیاف مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می¬دهند تئوری¬های معرفی شده و تحلیل المان محدود بر پایه مدل¬های کشش-جدایش ذکر شده، از توانایی لازم برای پیش¬بینی شروع و رشد تورق در نمونه کامپوزیتی تک¬جهته با پل¬زنی الیاف برخوردار نیستند. علاوه بر آن نادیده گرفتن ناحیه پل¬زنی در مدل ناحیه چسبناک خطای قابل توجهی در پیش¬بینی رشد تورق در این نمونه¬ها خواهد داشت. لذا در این تحقیق، مدل ناحیه چسبناک دوخطی با درنظر گرفتن قانون پل¬زنی الیاف و انرژی مصرفی در این ناحیه، اصلاح شده و در نرم افزار ABAQUS پیاده سازی شده است. مقایسه نتایج مدل سازی عددی با نتایج تجربی موجود در تحقیقات دیگر نشان می دهد که مدل ناحیه چسبناک توسعه داده شده از هم خوانی خوبی با نتایج تجربی برخوردار است.

---

در این تحقیق، اثر زاویه الیاف فصل مشترک بر روی چقرمگی شکست شروع و پایا در کامپوزیت‌‌های تقویت شده با الیاف بافته شده‌‌ی ساده با لایه چینی [۰۱۲//۰۱۲]، [۰۱۱/۳۰//۰/۰۱۱] و [۰۱۱/۴۵//۰/۰۱۱] تحت مود I تورق مورد بررسی قرار می‌گیرد. این نوع لایه‌‌چینی به منظور حذف اثرات لایه‌‌های دور دست فصل مشترک تورق، بر روی چقرمگی شکست نمونه‌‌ تیر دولبه یکسرگیردار انتخاب گردیده است. نمونه‌‌ها با استفاده از روش لایه‌چینی دستی ساخته شده‌‌اند و آزمایش شکست نمونه‌‌های ساخته شده با استفاده از دستگاه SANTAM STM-۱۵۰ و مطابق با استاندارد ASTM انجام گرفته است. نتایج آزمایش نشان می‌دهد که تغییر در زاویه‌‌ی بین وجهی صفحه‌‌ی ترک، تاثیر ناچیزی بر روی چقرمگی شکست شروع و پایای کامپوزیت‌‌های بافته شده با بافت ساده دارد. بررسی‌های آزمایشگاهی از سطوح شکست، نشان از تأثیر مکانیزم‌های مختلف بر روند رشد تورق در این نمونه‌ها داشته است که در این بین رشد ترک در صفحه‌‌ی بین رزین و الیاف یکی از مکانیزم‌های اصلی افزایش چقرمگی شکست در این نمونه‌ها می‌باشد. همچنین مشاهدات آزمایشگاهی نشان داد که برخلاف کامپوزیت‌های تک‌جهته، در نمونه‌های DCB بافته شده، پل‌زنی الیاف مکانیزم غالب در افزایش چقرمگی شکست در طول فرآیند رشد تورق نمی‌باشد.

---

---

در مطالعه حاضر به بررسی اثر میکرو الیاف­ های طبیعی (ذرات کرک) بر چقرمگی شکست مود I چندلایه­ های کامپوزیتی با الیاف بافته شده پرداخته شده است. به همین منظور نمونه­ های تیر دو لبه یکسر گیردار (DCB) با استفاده از روش لایه چینی دستی و با چیدمان _۲۸]۰[ ساخته شده­ اند. برای بررسی اثر ذرات میکرو کرک بر چقرمگی شکست، نمونه­ هایی با دو درصد وزنی مختلف (۱% وزنی و ۳% وزنی) ساخته شده و نتایج بدست آمده با نمونۀ با رزین اپوکسی خالص مقایسه گردیده است. نتایج آزمایشگاهی نشان می ­دهد که با افزایش مقدار ذرات کرک، مقدار چقرمگی بین­ لایه­ای شروع تورق افزایش داشته است. مقدار بهبود چقرمگی شکست شروع برای نمونۀ DCB با %۱ و %۳ وزنی کرک به ترتیب %۶۷,۱۵ و  %۷۱.۹۶ موجب افزایش شده است که علت این امر به نقش کرک در ناحیه غنی از رزین در نوک ترک بر می­ گردد که مانع شروع تورق در این ناحیه شده است. بر خلاف چقرمگی شکست شروع، چقرمگی شکست رشد با اضافه کردن ذرات کرک به رزین کاهش یافته است. در حین رشد تورق از آنجائیکه این الیاف به دلیل تجمع و کلوخگی در فصل مشترک تورق موجب ایجاد نواحی تمرکز تنش می­ گردند، در نتیجه میکرو الیاف­ های کرک نتوانسته ­اند مقدار چقرمگی شکست رشد را افزایش داده و در بعضی موارد موجب کاهش اندک چقرمگی شکست رشد تورق شده است. همچنین به منظور بررسی مکانیزم­ های آسیب، از سطوح شکست نمونه ­ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی عکسبرداری شده است.