在稀异质材料中扩展的III型界面裂纹的摄动分析
数学物理
2011-10-25 v2 math.MP
摘要
本文研究了在异质复合材料中准静态扩展的III型界面裂纹问题，该复合材料是一种包含弹性夹杂物（软和硬）以及缺陷（如微裂纹、刚性线夹杂和空洞）的两相材料。假设不同弹性材料之间的结合较弱，因此界面是裂纹的优先路径。利用Piccolroaz等人(2009)推导的基本解（对称和反对称权函数）实现了摄动分析。我们推导了所考虑缺陷的偶极矩阵，并使用相应的偶极场评估沿裂纹面和界面的有效牵引力，以描述主界面裂纹与缺陷之间的相互作用。对于裂纹的稳定扩展，由缺陷引起的应力强度因子的摄动随后通过裂纹沿界面的伸长来平衡，从而给出了计算裂纹扩展量的显式渐近公式。该方法具有通用性，适用于裂纹面上具有一般分布载荷的界面裂纹，并考虑了边界条件中可能的不对称性。利用解析结果分析了不同构型中各种类型缺陷的屏蔽和放大效应。基于显式解析公式的数值计算使得能够分析裂纹的扩展和止裂。
引用
@article{arxiv.1105.3497,
title = {Perturbation analysis of Mode III interfacial cracks advancing in a dilute heterogeneous material},
author = {Andrea Piccolroaz and Gennady Mishuris and Alexander Movchan and Natasha Movchan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1105.3497},
year = {2011}
}
备注
24 pages, 9 figures