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含夹杂两相材料界面裂纹问题的研究

杨成  
【摘要】: 运用Muskhelishvili复势理论,采用级数法得到了单向拉伸状态下,含有椭圆夹杂的均匀无限大平板的基本解。根据界面上应力和位移的连续条件,得到了单向拉伸状态下,含有椭圆夹杂的无限大双材料组合板的复势解。在该复势解的基础上,根据裂纹表面的零应力条件和理想粘接界面上的位移和应力连续条件,通过求解Hilbert问题,得到了含有夹杂和半无限界面裂纹的无限大板的应力场,并由此给出了裂尖的应力强度因子K。计算了夹杂的形状、夹杂的位置、夹杂的材料选取以及上、下半平面材料与夹杂材料的不同组合对裂尖应力强度的影响。计算结果表明夹杂位置和夹杂材料对K影响较大,而且对于不同材料组合时,该影响有较大差异。另外,夹杂离裂尖较近时,会对K产生明显屏蔽作用,随着夹杂远离裂尖,对K的影响也逐渐减小,而夹杂形状对K几乎没有影响。


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