Тріщина скруту в біматеріалі з різнотипними крайовими умовами контакту на інтерфейсі

I. S. Zvizlo, N. V. Stankevych

Анотація


Досліджено задачу про статичне навантаження пружного біматеріалу з двох півпросторів, послабленого внутрішньою круговою тріщиною скруту. Розглянуто випадки ідеального контакту на інтерфейсі та контакту через тонкий пружний податливий прошарок, який моделюється пружинними крайовими умовами. Задачу розв’язано методом граничних інтегральних рів­нянь. Виконано аналіз залежностей статичних коефіцієнтів інтенсивності напружень в околі тріщини від крайових умов контакту на інтерфейсі, співвідношення жорсткостей матеріалів, глибини залягання дефекту та товщини прошарку.

 

Зразок для цитування: І. С. Звізло, Н. В. Станкевич, “Тріщина скруту в біматеріалі з різнотипними крайовими умовами контакту на інтерфейсі,”  Мат. методи та фіз.-мех. поля, 66, No. 1-2, 170–177 (2023), https://doi.org/10.15407/mmpmf2023.66.1-2.170-177


Ключові слова


пружний біматеріал, тріщина скруту, пружинні крайові умови, статичний коефіцієнт інтенсивності напружень, метод граничних інтегральних рівнянь

Посилання


V. O. Men’shikov, O. V. Men’shikov, O. Yu. Kladova, “Interfacial crack with frictionless and frictional contact of faces in a bimaterial under a shear wave,” Prykl. Mekh., 58, No. 1, 115–127 (2022) (in Ukrainian); English translation: Int. Appl. Mech., 58, No. 1, 102–110 (2022), https://doi.org/10.1007/s10778-022-01137-2

V. Z. Stankevich, “Computation of certain double integrals that are characteristic of dynamic problems of the theory of cracks in a semi-infinite body,” Mat. Met. Fiz.- Mekh. Polya, Iss. 38, 56–61 (1995) (in Ukrainian); English translation: J. Math. Sci., 81, No. 6, 3048–3052 (1996), https://doi.org/10.1007/BF02362592

V. Z. Stankevych, V. M. Boiko, Yu. V. Tereshchak, “Steady vibrations of an elastic bimaterial with a thin compliant layer and a circular crack,” Fiz.-Khim. Mekh. Mater., 58, No. 3, 90–96 (2022) (in Ukrainian); English translation: Mater. Sci., 58, No. 3, 377–384 (2022), https://doi.org/10.1007/s11003-023-00674-6

H. T. Sulym, Y. Z. Piskozub, “Conditions of contact interaction of bodies (review),” Mat. Met. Fiz.- Mekh. Polya, 47, No. 3, 110–125 (2004) (in Ukrainian).

J.-M. Baik, R. B. Thompson, “Ultrasonic scattering from imperfect interfaces: A quasistatic model,” J. Nondestr. Eval., 4, No. 3-4, 177–196 (1984), https://doi.org/10.1007/BF00566223

J. L. Bassani, F. Erdogan, “Stress intensity factors in bonded half planes containing inclined cracks and subjected to antiplane shear loading,” Int. J. Fract., 15, No. 2, 145–158 (1979), https://doi.org/10.1007/BF00037830

M. V. Golub, O. V. Doroshenko, Y. Gu, “Effective boundary conditions and stochastic crack distribution for modelling guided waves scattering by a partially closed interfacial delamination in a laminate,” Materials, 16, No. 6, Art. 2415 (2023), https://doi.org/10.3390/ma16062415

M. V. Golub, S. I. Fomenko, A. N. Shpak, Y. Gu, Y. Wang, Ch. Zhang, “Semi-analytical hybrid approach for modelling smart structures and guided wave-based SHM systems for a laminate with multiple delaminations and surface-mounted inhomogeneities,” Appl. Math. Model., 120, 812–832 (2023), https://doi.org/10.1016/j.apm.2023.04.017

M. K. Kassir, G. C. Sih, Three-Dimensional Crack Problems: A New Selection of Crack Solutions in Three-Dimensional Elasticity, Ser. Mechanics of Fracture, Vol. 2, Noordhoff Int. Publ., Leyden (1975).

H. Lekesiz, N. Katsube, S. I. Rokhlin, R. R. Seghi, “Effective spring stiffness for a planar periodic array of collinear cracks at an interface between two dissimilar isotropic materials,” Mech. Mater., 43, No. 2, 87–98 (2011), https://doi.org/10.1016/j.mechmat.2010.12.004

O. V. Menshykov, M. V. Menshykova, I. A. Guz, “Boundary integral equations in the frequency domain for interface linear cracks under impact loading,” Acta Mechanica, 231, No. 8, 3461–3471 (2020), https://doi.org/10.1007/s00707-020-02743-2

V. Mykhas’kiv, V. Stankevych, “Elastodynamic problem for a layered composite with penny-shaped crack under harmonic torsion,” Z. Angew. Math. Mech., 99, No. 5, Art. e201800193 (2019), https://doi.org/10.1002/zamm.201800193

A. Öchsner, Foundations of Classical Laminate Theory, Springer, Berlin (2021), https://doi.org/10.1007/978-3-030-82631-4

V. V. Vasiliev, E. V. Morozov, Advanced Mechanics of Composite Materials and Structures, Elsevier, Amsterdam (2018), https://doi.org/10.1016/C2016-0-04497-2

J. J. Yang, J. Z. Liu, J. Sládek, V. Sládek, P. H. Wen, “Stress intensity factors and T-stresses by boundary integral equations: 3D statics,” Eng. Fract. Mech., 256, Art. 107917 (2021), https://doi.org/10.1016/j.engfracmech.2021.107917


Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution 3.0 License.