این مقاله با استفاده از روش برپایه انرژی به پیش بینی رشد جدایش بین لایه ای ناشی از ترک ماتریسی در مواد مرکب لایه ای متقارن با لایه چینی عمومی تحت تنش های داخل صفحه درحضور تنش های پسماند حرارتی پرداخته است. در این پژوهش بر روی دو حالت کلی نامقید و کرنش صفحه ای عمومی مطالعه می شود. برای هر دو حالت نامقید و کرنش صفحه ای عمومی ابتدا فرض بر وجود ترک ماتریسی می شود و پس از ایجاد جدایش بین لایه ای، افت خواص ناشی از ترک و جدایش محاسبه شده و ماتریس سفتی جدید کاهش یافته برای آن به دست می آید. سپس تعدادی ثوابت ترموالاستیک که فقط به خواص ماده ی تک لایه ها وابسته هستند و خود به نوعی جزو خواص ماده می باشند به دست آمده و پس از مرتبط ساختن درایه های ماتریس نرمی با یکدیگر توسط این ثوابت، معادله ای ساده برای انرژی آزاد گیبس به دست می آید. در ادامه با مشتق گرفتن از معادله ی انرژی آزاد گیبس نسبت به طول جدایش معادله ای بسیار ساده برای تعیین نرخ رهایی انرژی به دست می آید که اگر این انرژی از انرژی کرنشی بحرانی آن ماده برابر یا بیشتر باشد جدایش رشد می کند. به منظور صحه گذاری روابط توسعه داده شده در این مقاله از نرم افزار المان محدود انسیس استفاده شده است. نتایج بدست آمده نشان داد که تطابق قابل قبولی بین روش توسعه یافته و روش المان محدود در پیشبینی افت سفتی چندلایه های حاوی جداشدگی وجود دارد.

در این مقاله عیوب جدایش بین لایه ای در مواد مرکب با تحلیل پاسخ گذرای حرارتی ایجادشده در روش آزمایش غیرمخرب ترموگرافی نوری متناوب شناسایی می شود. این تحلیل برای ورق ماده مرکب چند لایه دارای عیوب با ابعاد و عمق مختلف استفاده می شود که تحت اثر بار حرارتی متناوب از یک سطح آن است. انتشار امواج حرارتی در ضخامت ورق ناشی از حرارتی دهی یک سطح در نواحی سالم و معیوب شبیه سازی می شود و اختلاف دامنه و فاز امواج حرارتی در نواحی سالم و معیوب تعیین می شود. اختلاف فاز امواج برگشتی از داخل نمونه حساسیت بیشتری به وجود عیب در مقایسه با اختلاف دامنه امواج حرارتی دارند. نتایج تحلیل نشان داد اختلاف فاز بین نواحی سالم و معیوب با افزایش فرکانس تحریک حرارتی تا حد معینی افزایش می یابد و از این شبیه سازی فرکانس بهینه برای شناسایی عیوب تعیین می شود. همچنین نتایج تحلیل نشان می دهد مقدار لگاریتمی اختلاف فاز نسبت به عمق عیب به صورت خطی تغییر می کند. بنابراین از اختلاف فاز امواج می توان برای تعیین عمق عیوب استفاده نمود. نتایج این شبیه سازی برای تعیین بهینه متغیرهای انجام آزمایش ترموگرافی به منظور شناسایی دقیق محل عیوب جدایش بین لایه ای قابل استفاده است.

استحکام مواد مرکب لایه ای و به خصوص بار بحرانی کمانش آنها بر اثر تورق کاهش قابل ملاحظه ای پیدا می کند. در این نوشتار، تاثیر تورق بر روی بار بحرانی، تحت بار برشی داخل صفحه، بررسی می شود. برای این منظور صفحه مستطیل شکلی از جنس مواد مرکب لایه ای چند سازه ای حاوی یک یا چند تورق در نظر گرفته شده است. تحلیل کمانش با استفاده از تئوری تغییر شکل مرتبه اول میندلین، و به وسیله روش اجزا محدود (حل مساله مقدار ویژه) انجام گرفته است. حل این مساله بدون در نظر گرفتن قیود لازم برای جلوگیری از درهم فرورفتگی لایه های جدا شده، منجر به جواب های غیر قابل قبول از لحاظ فیزیکی می شود، در این نوشتار، راه حل مناسبی برای اعمال قیود مورد نیاز توسط روش تابع جریمه معرفی شده است. نتایج عددی، اثر تعداد، اندازه و عمق تورق، و شرایط مرزی صفحه بر روی بار بحرانی را نشان می دهد.

در این مقاله روش جدیدی برای مدلسازی رشد ترک بین لایه ای در نمونه های دو بعدی و سه بعدی توسعه داده شده است. روش مورد نظر، برمبنای بهینه سازی اختلاف بین میزان رهایی انرژی کرنشی در نوک یا پروفیل ترک با استحکام شکست بین لایه ای در مدل اجزای محدود، استوار است. این روش که شالم تحلیل تعیین میزان رهایی انرژی به روش بسته شدن مجازی ترک و المان های متحرک است، می تواند به عنوان روشی خودکار برای مدلسازی رشد ترک بین لایه ای در نمونه های مود I، II یا نمونه های مود ترکیبی I/II مد نظر قرار گیرد. برای حل مساله بهینه سازی از روش برنامه ریزی خطی پی در پی استفاده شده که علاوه بر سادگی نسبی دارای پایداری مناسبی نیز دارد. در این راستا روشی توسعه داده شده که توسط آن گرادیان تابع خطا را بدون تحلیل اجزای محدود اضافی و در طی یک فرآیند پس پردازشگر می توان محاسبه کرد. کارایی و راندمان محاسباتی روش مورد نظر در حل سه مساله مورد بررسی قرار گرفته و در هر سه مورد، علاوه بر پایداری خوب، راندمان محاسباتی قابل قبولی نیز مشاهده شده است.

روش فوق برای طراحی حداقل وزن یک صفحة کامپوزیتی چند لایه تحت شرایط بارگذاری صفحه ای و محدودیتهای  مختلف  از  قبیل کمانش،استحکام ومعیار خرابی ارائه شده است.که درآن با استفاده از روش جستجوی تصادفی سعی در کاهش شعاع محدوده قابل قبول   و نزدیک شدن به نقطه بهینه  با دقت مناسب را دارد . در انتها با ارایه جداول و نمودارهای مربوط به مثالها ، کارآیی و دقت این روش  با روشهای کلاسیک مقایسه شده است.  

در این مقاله، تمرکز تنش در اطراف یک سوراخ در مواد مرکب تک لایه با الیاف بلند که در آن الیاف در جهت طولی تک لایه قرار دارند بررسی شده است. تک لایه دارای طول بینهایت، عرض محدود و ضخامت ثابت بوده و تحت بار کششی ثابت در بینهایت قرار دارد. ناپیوستگی به صورت سوراخ بیضی شکل بطور متقارن در وسط تک لایه قرار دارد و فرض بر این است که بر اثر ازدیاد تنش برشی در ماتریس اطراف سوراخ یک ناحیه تسلیم یافته به طول در ماتریس ایجاد شده است، بدین منظور از تئوری ماتریس تسلیم یافته برای بررسی ناحیه تسلیم استفاده شده است. با استفاده از تئوری شیرلگ، با در نظر گرفتن المان حجمی معادلات تعادل حاکم بر تک لایه استخراج شده است. سپس، با توجه به شرایط مرزی و پیوستگی حاکم بر تک لایه نتایج تمرکز تنش در اطراف سوراخ بصورت تحلیلی بدست آمده است. در نهایت، تمرکز تنش در اطراف سوراخ با استفاده از یک کد کامپیوتری محاسبه شده است. محاسبه ضریب تمرکز تنش در اطراف سوراخ با استفاده از روش تحلیلی شیرلگ، با در نظر گرفتن پلاستیسیته در ماتریس و کسر حجمی الیاف و ماتریس از اهداف اصلی می باشد. همچنین اثر تعداد الیاف شکسته شده، تعداد کل الیاف و تغییر شکل سوراخ روی ضریب تمرکز تنش نیز بررسی شده است. مشاهده می شود که ضریب تمرکز تنش با افزایش طول ناحیه پلاستیک کاهش می یابد. همچنین ضریب تمرکز تنش در حالت الاستیک با افزایش کسر حجمی الیاف افزایش یافته و در حالت پلاستیک با افزایش کسر حجمی الیاف ابتدا افزایش و سپس کاهش می یابد.