در سالهای اخیر مواد تابعی قابل کنترل، کاربرد وسیعی در صنایع مختلف از جمله صنایع هوافضا یافتهاند. در این مواد معمولا از یک سرامیک صنعتی برای افزایش مقاومت در برابر بارگذاری حرارتی و یک فلز سبک برای تامین خصوصیات مکانیکی مثل چقرمگی و صلبیت استفاده میشود. به عنوان مثال به کارگیری این مواد برای ساخت بدنه هواپیماهای فوق سریع میتواند کاهش تنشهای حرارتی و افزایش مقاومت در برابر گرما را در پی داشته باشد. با توجه به شرایط کاری، مکانیزم خرابی حاکم بر مواد تابعی آغاز ترک و گسترش آن است. بنابراین مطالعه رفتار ترکها در مواد تابعی برای پیشبینی شکست و پیشگیری از آن کاملا ضروری است. برای بدست آوردن مسیر رشد ترک، محاسبه ضرایب شدت تنش الزامی است. در این مقاله روابطی عددی برای محاسبه ضرایب شدت تنش ترکهای لبهای با زوایای مختلف در مواد تابعی با تغییرات خواص نمایی ارائه شده است که استفاده از آنها نسبت به استفاده از روابط تحلیلی سادهتر و سریعتر است. در این مقاله بارگذاری به صورت شبه استاتیکی اعمال شده است. ضرایب شدت تنش نیز با استفاده از روش انتگرال برهمکنش محاسبه شدهاند. برای مدلسازی ترک از روش المان محدود توسعه یافته استفاده شده و برنامه آن با استفاده از نرم افزار نوشته و اجرا شده است. برای اطمینان از صحت و دقت نتایج، MATLAB در چند مورد مقایسهای با نتایج موجود در مقالات معتبر صورت گرفته که موید دقت بالای نتایج ارائه شده در این مقاله است.

کلمات کلیدی