Η ΜΕΛΕΤΗ ΤΟΥ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΥ ΑΣΤΟΧΙΑΣ ΣΥΝΘΕΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΔΙΑ ΤΗΣ ΑΝΑΛΥΣΕΩΣ ΚΑΤΑΛΛΗΛΩΝ ΠΡΟΤΥΠΩΝ ΤΑ ΟΠΟΙΑ ΚΑΙ ΕΞΟΜΟΙΩΝΟΥΝ ΤΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ...

Abstract

ΓΙΑ ΤΟ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΜΟ ΤΗΣ ΑΣΤΟΧΙΑΣ ΣΥΝΘΕΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΜΕ ΨΑΘΥΡΗ ΜΗΤΡΑ ΥΠΟ ΔΙΑΜΗΚΗ ΕΦΕΛΚΥΣΜΟ, ΕΦΑΡΜΟΣΘΗΚΕ ΜΙΑ ΜΙΚΡΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ. ΒΑΣΕΙ ΤΗΣ ΤΡΟΠΟΠΟΙΗΜΕΝΗΣ ΔΙΑΤΜΗΤΙΚΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ, ΟΙ ΔΙΑΜΗΚΕΙΣ ΕΦΕΛΚΥΣΤΙΚΕΣ ΤΑΣΕΙΣ ΣΤΗΝ ΙΝΑ ΚΑΙ ΣΤΗ ΜΗΤΡΑ ΚΑΙ Η ΔΙΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗ ΔΙΑΤΜΗΤΙΚΗ ΤΑΣΗ ΕΛΗΦΘΗΣΑΝ ΑΠΟ ΜΙΑ ΚΛΕΙΣΤΗ ΛΥΣΗ, ΩΣ ΜΙΑ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗ ΤΗΣ ΕΦΑΡΜΟΖΟΜΕΝΗΣ ΤΑΣΗΣ, ΤΗΣ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑΣ ΚΑΙ ΤΩΝ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΩΝ ΙΔΙΟΤΗΤΩΝ ΤΩΝ ΣΥΣΤΑΤΙΚΩΝ ΜΕΡΩΝ ΤΟΥ ΣΥΝΘΕΤΟΥ. ΥΠΟΛΟΓΙΣΘΗΚΑΝ ΟΙ ΚΑΜΠΥΛΕΣ ΤΑΣΕΩΝ - ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΕΩΝ, ΤΑΣΕΩΝ - ΠΥΚΝΟΤΗΤΑΣ ΡΩΓΜΩΝ ΜΗΤΡΑΣ ΚΑΙ ΤΑΣΕΩΝ - ΜΗΚΟΥΣ ΑΠΟΚΟΛΛΗΣΗΣ ΓΙΑ SIC/CAS. ΔΙΕΡΕΥΝΗΘΗΚΕ Η ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΔΙΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗΣ ΔΙΑΤΜΗΤΙΚΗΣΑΝΤΟΧΗΣ ΚΑΙ ΤΩΝ ΑΡΧΙΚΩΝ ΤΑΣΕΩΝ ΕΠΙ ΤΗΣ ΜΑΚΡΟ & ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΚΗΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ ΤΩΝ ΣΥΝΘΕΤΩΝ ΜΕ ΚΕΡΑΜΙΚΗ ΜΗΤΡΑ. ΓΙΑ ΝΑ ΕΞΑΣΦΑΛΙΣΘΕΙ ΜΙΑ ΠΛΗΡΕΣΤΕΡΗ ΛΥΣΗ ΓΙΑ ΤΟ ΠΕΔΙΟ ΤΩΝ ΤΑΣΕΩΝ ΕΝΟΣ ΚΥΛΙΝΔΡΙΚΟΥ ΔΟΚΙΜΙΟΥ ΜΗΤΡΑΣ ΜΕ ΜΙΑ ΜΟΝΟ ΙΝΑ, ΕΦΑΡΜΟΣΘΗΚΕ ΑΝΑΛΥΣΗ ΜΕ ΠΕΠΕΡΑΣΜΕΝΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ. ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΘΗΚΑΝ Η ΜΑΚΡΟΣΚΟΠΙΚΗ ΚΑΜΠΥΛΗ ΤΑΣΕΩΝ - ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΕΩΝ ΤΟΥ ΣΥΝΘΕΤΟΥ ΚΑΙ ΤΑΣΕΩΝ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙ ΤΩΝ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΣΜΩΝ ΑΣΤΟΧΙΑΣ. ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΘΗΚΕ Η ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΑΝΙΣΟΤΡΟΠΙΑΣ ΤΗΣ ΙΝΑΣ ΕΝΟΣ SIC/CAS, ΜΕ ΡΗΓΜΑΤΩΣΗ ΣΤΗ ΜΗΤΡΑ. ΕΦΑΡΜΟΣΘΗΚΕ ΜΙΑ ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΕΛΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΟΥ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΥ ΑΣΤΟΧΙΑΣ ΕΝΟΣ ΚΥΛΙΝΔΡΙΚΟΥ ΔΟΚΙΜΙΟΥ ΜΗΤΡΑΣ ΜΕ ΜΙΑ ΜΟΝΟ ΙΝΑ ΚΑΙ ΔΥΟ ΔΑΚΤΥΛΙΟΕΙΔΕΙΣ ΡΩΓΜΕΣ ΣΤΗ ΜΗΤΡΑ. ΑΠ' ΤΙΣ ΜΕΤΑΤΟΠΙΣΕΙΣ ΤΩΝ ΧΕΙΛΕΩΝ ΤΗΡΩΓΜΗΣ ΚΑΙ ΤΗ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗ ΤΑΣΕΩΝ ΤΟΥ AIRY ΥΠΟΛΟΓΙΣΘΗΚΕ Η ΤΑΞΗ ΑΝΩΜΑΛΙΑΣ ΤΟΥ ΤΑΣΙΚΟΥ ΠΕΔΙΟΥ ΚΑΙ ΟΡΙΣΘΗΚΑΝ ΛΕΠΤΟΜΕΡΩΣ ΟΙ ΣΥΝΙΣΤΩΣΕΣ ΤΩΝ ΤΑΣΕΩΝ ΣΤΗΝ ΚΟΡΥΦΗ ΤΗΣ ΡΩΓΜΗΣ. ΓΙΑ ΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΑΠΟΚΟΛΛΗΣΗΣ ΑΠΟΚΟΠΗ ΠΕΡΙΛΗΨΗΣ.

A MICROMECHANICAL ANALYSIS FOR CHARACTERIZATION OF DAMAGE IN BRITTLE MATRIX COMPOSITES UNDER LONGITUDINAL TENSILE LOADING WAS CONDUCTED. BASED ON THE MODIFIED SHEAR LAG ANALYSIS THE LONGITUDINAL TENSILE STRESSES IN THE FIBER AND THE MATRIX AND THE INTERFACIAL SHEAR STRESSES WERE OBTAINED IN CLOSED FORM AS A FUNCTION OF THE APPLIED STRESS, THE GEOMETRY AND THE CONSTITUENT PROPERTIES. THE STRESS - STRAIN, STRESS VERSUS MATRIX CRACK DENSITY AND STRESS VERSUS DEBONDED LENGTH CURVES FOR A SIC/CAS WERE PREDICTED. THE EFFECT OF INTERFACIAL SHEAR STRENGTH AND PROCESSING RESIDUAL STRESSES ON THE MACROSCOPIC AND MICROSCOPIC BEHAVIOR OF THE CERAMIC MATRIX COMPOSITE WAS INVESTIGATED. IN ORDER TO PROVIDE A COMPLETE SOLUTION OF THE STRESS FIELD OF A CYLINDRICAL ELEMENT OF MATRIX WITH A SINGLE FIBER ELEMENT ANALYSIS WAS PERFORMED. THE MACROSCOPIC STRESS - STRAIN CURVE OF THE COMPOSITE, THE STRESS VERSUS MICROSCOPIC FAILURE MECANISMS CURVES WERE COMPUTED. THE EFFECT OF FIBER ANISOTROPY ON THE STRESS FIELD OF A SIC/CAS WITH MATRIX CRACKING WAS DEMONSTRATED. A LINEAR ELASTIC FRACTURE MECHANICS ANBALYSIS OF A ELEMENT OF MATRIX WITH A SINGLE FIBER AND TWO MATRIX ANNULAR CRACKS WAS UNDERTAKEN. THE ORDER OF SINGULARITY AND THE ANGULAR DEPENDENCE OF THE STRESS FIELD IN THE NEIGHBORHOOD OF THE CRACK PERIPHERY WERE DETRMINED BY USING CRACK EDGE DISPLACEMENTS AND BY THE AIRY STRESS FUNCTION. THE CASE OF FIBER DEBONDING WAS ALSO CONSIDERED. BOTH OPENING - MODE AND SLIDING - MODE STRESS INTENSITY ABSTRACT TRANCUTED.