Fracture Mechanics of Metals, Composites, Welds, and Bolted Joints: Application of LEFM, EPFM, and FMDM Theory

در مرحله مقدماتی طراحی سخت‌افزار سازه‌ای جدید برای انجام یک ماموریت معین در یک محیط بار متغیر، عوامل مختلفی وجود دارد که طراح باید در نظر بگیرد. مطالعات تجاری برای پیکربندی های مختلف طراحی باید انجام شود و بر اساس ملاحظات قدرت و وزن، از جمله، یک پیکربندی بهینه انتخاب شود. طرح انتخاب شده باید محیط مورد نظر را بدون شکست تحمل کند. بنابراین، برای اطمینان از یکپارچگی سازه، یک تحلیل ساختاری جامع که از استاتیک، دینامیک، خستگی و شکست تشکیل شده باشد، ضروری است. مهندسان همچنین باید امکان ساخت سخت افزار ساختاری را در فرآیند انتخاب مواد در نظر بگیرند. در طول چند دهه گذشته، مکانیک شکست به یک رشته ضروری برای حل بسیاری از مشکلات سازه ای تبدیل شده است که در آن بقای سازه ای که حاوی عیوب از قبل موجود است، بسیار مورد توجه است. این مشکلات شامل خرابی‌های سازه‌ای ناشی از ترک‌های ذاتی مواد، یا عیوب وارد شده به قطعه به دلیل حمل نادرست یا ماشین‌کاری خشن است که باید از طریق مفاهیم مکانیک شکست ارزیابی شوند.

In the preliminary stage of designing new structural hardware to perform a given mission in a fluctuating load environment, there are several factors that the designer should consider. Trade studies for different design configurations should be performed and, based on strength and weight considerations, among others, an optimum configuration selected. The selected design must withstand the environment in question without failure. Therefore, a comprehensive structural analysis that consists of static, dynamic, fatigue, and fracture is necessary to ensure the integrity of the structure. Engineers must also consider the feasibility of fabricating the structural hardware in the material selection process. During the past few decades, fracture mechanics has become a necessary discipline for the solution of many structural problems in which the survivability of structure containing pre-existing flaws is of great interest. These problems include structural failures resulting from cracks that are inherent in the material, or defects that are introduced in the part due to improper handling or rough machining, that must be assessed through fracture mechanics concepts.