Torsion of fiber-reinforced composite with cylindrical interface crack

Анотація

The mode III axisymmetric cylindrical interface crack problem for circular cylinder composite structure is considered. The crack between two different homogeneous orthotropic materials in the form of a composite cylinder is subjected to internal loading in circumferential direction. The displacements and stresses are written in terms of inverse Fourier transforms with respect to the direction of cylinder axis. The elasticity boundary-value problem is reduced to the integral equations, which next are inverted to two uncoupled infinite systems of simultaneous algebraic equations. The main results of the study are the stress intensity factors, the displacement and stress fields and the crack opening displacements obtained as functions of composite geometric and material parameters.

Розглянуто осесиметричну задачу кручення для кругового в плані циліндра з композитного матеріалу, послабленого міжфазною тріщиною. Тріщина на межі розділу двох ортотропних матеріалів піддана дії внутрішніх дотичних зусиль вздовж інтерфейсу. Переміщення і напруження записано через обернені перетворення Фур'є відносно осьової координати. Крайова задача пружності зведена до інтегральних рівнянь, з яких отримано дві незалежні нескінченні системи алгебричних рівнянь. Визначено коефіцієнти інтенсивності напружень, переміщення і напруження, а також розкриття тріщини залежно від геометричних і фізичних параметрів матеріалу композиту.