界面端應力奇異性及界面應力分布規律研究

界面端應力奇異性及界面應力分布規律研究

均質體裂紋尖端應力奇異性, 界面裂紋尖端應力奇異性和界面端應力奇異性是 3 種最受關注的應力奇異性, 其中以界面端應力奇異性最復雜.界面端應力奇異性隨雙材料Dundurs常數α和β (材料因素)以及楔形角a和b(幾何因素)而變, 包括有3種情況: 即無奇異性, 非常數奇異性和非常數振蕩奇異性.雙材料界面端應力奇異性的復雜性是建立界面端脫黏判據的困難所在.研究界面端脫黏判據, 除了要了解界面端應力奇異性指數外, 還必須知道界面端附近的界面應力分布情況.采用 Bogy的雙材料半平面受集中力問題的梅林變換解, 計算界面端附近的界面應力, 研究其分布規律, 為建立非常數應力奇異性的界面端脫黏判據提供理論參考.根據詳盡的計算結果, 可得到界面應力分布有以下幾點規律: 在ρ= 1附近, 界面剪應力存在一個極大值; 在ρ= 0.5附近, 界面正應力存在一個極大值; 隨著界面端應力奇異性指數λs數值的變化, 界面端點鄰域δ的尺度發生從毫米、微米到納米量級的變化, 這是界面端應力奇異性獨特的性質.界面端應力奇異性如何影響界面端的脫黏及其判據, 與界面端點鄰域δ的尺度從毫米、微米到納米量級的變化, 有著怎樣的關系, 是一個非常值得關注的新問題.這個問題的焦點是界面端界面脫黏發生點的位置, 是發生在界面端點鄰域δ內, 還是在界面剪應力和界面正應力的二個極值點之間.根據雙材料半平面受集中力問題的界面應力分布規律, 對界面端界面脫黏發生點的位置, 作了初步的討論.

作 者： 戴瑛 嵇醒   作者單位： 固體力學教育部重點實驗室,同濟大學航空航天與力學學院,上海,200092  刊 名： 中國科學G輯  ISTIC PKU 英文刊名： SCIENCE IN CHINA(SERIES G)  年，卷(期)： 2007 37(4)  分類號： O1  關鍵詞： 雙材料   界面端   應力奇異性   脫黏判據  

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