Анализ двумерной симметричной задачи растяжения слоистой структуры Al–полиимид–Cu, содержащей трещину

С целью повышения эффективности проектирования систем мониторинга поверхностных трещин в алюминиевых конструкциях в процессе их эксплуатации рассмотрена двумерная симметричная задача одноосного растяжения слоистой структуры Al–полиимид–Cu с идеальной адгезией слоев, содержащей трещину в алюминиевом основании. Задача решена для разреза нулевой толщины с применением инженерного комплекса ANSYS. Показано, что такая постановка задачи может приводить к неадекватным результатам моделирования, проявляющимся, в частности, в значительно завышенных механических напряжениях в алюминии в области выхода трещины на его поверхность. Для решения данной проблемы предлагается модель с дефектом в виде разреза, имеющего некоторую ненулевую толщину в ненапряженном состоянии структуры. Приведен анализ и выработаны рекомендации по выбору толщины разреза, используемого в модели рассматриваемой структуры.