An edge cracked semi-circular specimen subjected to asymmetric three-point bend loading was suggested for investigating mixed mode fracture in brittle materials. Using finite element analysis, the crack parameters were obtained for various crack lengths and different locations of loading points. It was shown that by selecting appropriate positions for the loading points, full mode mixities from pure mode I to pure mode II could be achieved. Then, a series of fracture tests were conducted on PMMA using the proposed specimen. Very good agreement was found between the experimental results and those predicted from the generalized maximum tangential stress criterion

چکیده

نمونه ای شبه دایروی با لبه ترک خورده تحت بارگذاری خمشی سه نقطه ای نامتقارن برای بررسی مود ترکیبی شکست در مصالح ترد پیشنهاد گردید. با استفاده از تحلیل المان محدود، پارامترهای ترک خوردگی برای چند طول ترک خوردگی مختلف و محل های متفاوت نقاط بارگذاری حاصل شد. ثابت شد که با انتخاب محل های مناسب برای نقاط بارگذاری، ترکیب های مود کاملی از مود مطلق 1 با مود مطلق 2 قابل حصول است. سپس، یک سری آزمایشات شکست روی PMMA با استفاده از نمونه پیشنهادی انجام گردید. همخوانی خوبی بین نتایج آزمایشگاهی و نتایجی که بر اساس معیار تنش مماسی بیشینه تعمیم یافته پیش بینی شدند، حاصل شد.

1-مقدمه

وجود درزها و ترک ها اغلب اوقات در سازه ها و قطعات مهندسی اجتناب ناپذیر است. ترک ها می توانند در طی فرآیندهای ساخت یا به سبب بارگذاری تناوبی یا علل زیست محیطی و عوامل دیگر گسترش یابند. مود مطلق 1 و مود مطلق 2 دو مود تغییرشکل هستند که برای قطعه ای ترک خورده تحت بار درون صفحه ای رخ می دهند. در شرایط عملی، سازه های ترک خورده گاهی اوقات تحت بارگذاری مود ترکیبی یا ترکیب مود 1 و 2 قرار می گیرند. شکست ترد مود ترکیبی یکی از انواع شایع شکست های مکانیکی در قطعات ترک خورده ساخته شده از مصالح ترد یا شبه ترد محسوب می شود. از این رو، تحقیق در مورد یکپارچگی سازه ای قطعات ترک خورده تحت بارگذاری مود ترکیبی حائز اهمیت است...