混合型界面擴展裂紋尖端的彈粘塑性場.pdf

1、在工程中應(yīng)用的許多各類先進材料存在著界面,如金屬/陶瓷結(jié)合材料,路面/橋面不同介質(zhì)組成的界面,各類復(fù)合材料等。由于組成結(jié)構(gòu)界面的兩側(cè)不同材料的力學性能存在著差異,導(dǎo)致微裂紋的萌生、長大以及擴展。分析其破壞機理,界面裂紋的擴展以及止裂,都和界面裂紋尖端場的性質(zhì)有著密切的關(guān)系。
　　 固體材料是與破壞過程中時間變量有關(guān)的,如蠕變和應(yīng)力松弛,其性質(zhì)都可以用材料粘性來解釋,工程中的許多材料,如聚合物、巖土材料以及處于高速變形狀態(tài)下的金屬

2、材料都具有明顯的粘性性質(zhì),在材料破壞機理的研究中,表現(xiàn)出的材料粘性的效應(yīng)必須予以考慮。
　　 基于材料的粘性效應(yīng),采用彈粘塑性材料三維條件下的本構(gòu)方程,通過對壓剪混合型裂紋尖端場的奇異性和材料的粘性性質(zhì)與彈性和塑性的分析,求得了在不可壓縮條件下壓剪混合型界面裂紋尖端場的基本方程。
　　 通過引入壓剪混合型界面裂紋尖端場的位移勢函數(shù),求得了位移、速度、加速度和應(yīng)變率的各個分量,考慮壓剪混合型界面裂紋尖端場的奇異性,給出了應(yīng)

3、力率分量的表達式,采用上述本構(gòu)方程,通過無量化分析,推導(dǎo)出了壓剪混合型界面裂紋尖端場的控制方程,結(jié)合混合型裂紋的表征參數(shù)和邊界條件,并對控制方程組進行可數(shù)值分析和計算,求得了裂紋尖端的應(yīng)力和應(yīng)變場,進而討論了界面裂紋尖端場的解隨各參數(shù)的變化規(guī)律。
　　 上述分析結(jié)果表明,壓剪混合型界面裂紋尖端的應(yīng)力應(yīng)變場的變化規(guī)律受材料的粘性系數(shù)、馬赫數(shù)和奇異性指數(shù)所控制,裂紋面的摩擦效應(yīng)和載荷混合參數(shù)影響裂尖場變化規(guī)律。本論文的工作僅僅是對不