Вплив клиновидної вставки з функціонально-градієнтного матеріалу на особливість напружень у складеній клиноподібній структурі за антиплоскої деформації

M. I. Makhorkin

Анотація


Розглянуто трикомпонентний композитний клин, центральний елемент якого виконано у вигляді вставки із функціонально-градієнтного матеріалу з кутовою градієнтністю. Вставку змодельовано пакетом із 20-ти клинів однакового розхилу, характеристики яких пов’язані відповідною функціональною залежністю. Вивчено вплив розміру вставки та функціональної залежності зміни характеристик матеріалу на порядок сингулярності поля напружень в околі вершини такої системи.

 

Зразок для цитування: М. І. Махоркін, “Вплив клиновидної вставки з функціонально-градієнтного матеріалу на особливість напружень у складеній клиноподібній структурі за антиплоскої деформації,” Прикл. проблеми механіки і математики, Вип. 16, 112–118 (2018), http://doi.org/10.15407/apmm2018.16.112-118


Посилання


R. M. Kushnir, M. M. Nykolyshyn, V. A. Osadchuk, Elastic and elastoplastic limit States of shells with defects [in Ukrainian], Spolom, Lviv (2003).

M. I. Makhorkin, T. A. Skrypochka, “Stress singularity in multiwedge system with interconnected elastic characteristics of its elements under antiplane deformation,” Visn. Zaporiz. Nats. Univ., Ser. Fiz.-Mat. Nauky, No. 2, 170–179 (2017).

C. Atkinson, “On stress singularities and interfaces in linear elastic fracture mechnics,” Int. J. Fract., 13, No. 6, 807–820 (1977), https://doi.org/10.1007/BF00034324

A. Carpinteri, M. Paggi, “On the asymptotic stress field in angularly non-homogeneous materials,” Int. J. Fract., 135, No. 1–4, 267–283 (2005), https://doi.org/10.1007/s10704-005-4087-4

A. Carpinteri, M. Paggi, “Singular harmonic problems at a wedge vertex: mathematical analogies between elasticity, diffusion, electromagnetism, and fluid dynamics,” J. Mech. Mat. Struct., 6, No. 1, 113–125 (2011), https://doi.org/10.2140/jomms.2011.6.113

A. Yu. Fedorov, V. P. Matveenko, “Investigation of stress behavior in the vicinity of singular points of elastic bodies made of functionally graded materials,” ASME J. Appl. Mech., 85, No. 6, Article 061008, 7p. (2018), https://doi.org/10.1115/1.4039619

X. F. Hu, W. A. Yao, S. T. Yang, “A symplectic analytical singular element for steady-state thermal conduction with singularities in anisotropic material,” ASME J. Heat Transfer, 140, No. 9, Article 091301, 13p. (2018), https://doi.org/10.1115/1.4040085

A. Linkov, L. Rybarska-Rusinek, “Evaluation of stress concentration in multi-wedge systems with functionally graded wedges,” Int. J. Eng. Sci., 61, 87–93 (2012), https://doi.org/10.1016/j.ijengsci.2012.06.012

A. M. Linkov, V. F. Koshelev, “Multi-wedge points and multi-wedge elements in computational mechanics: evaluation of exponents and angular distribution,” Int. J. Solids Struct., 43, No. 18-19, 5909–5930 (2006), https://doi.org/10.1016/j.ijsolstr.2005.08.005

M. Makhorkin, H. Sulym, “On determination of the stress-strain state of a multi-wedge system with thin radial defects under antiplane deformation,” Civil Envir. Engin. Reports, 5, 235–249 (2010).

P. R. Marur, H. V. Tippur, “Numerical analysis of crack-tip fields in functionally graded materials with a crack normal to the elastic gradient,” Int. J. Solids Struct., 37, No. 38, 5353–5370 (2000), https://doi.org/10.1016/S0020-7683(99)00207-3

V. V. Tikhomirov, “Stress singularity in a top of composite wedge with internal functionally graded material,” St. Petersburg Polytechn. Univ. J.: Phys. Math., 1, No. 3, 278–286 (2015), https://doi.org/10.1016/j.spjpm.2015.11.006

J.-Sh. Wang, X. He, Q.-H. Qin, “Singularity analysis of electro-mechanical fields in angularly inhomogeneous piezoelectric composites wedges,” in: Proc. IUTAM Symposium on Multiscale Modelling of Fatigue, Damage and Fracture in Smart Materials (Freiberg, Germany, September 1-4, 2009I), IUTAM Bookseries, Vol. 24 (2011), pp. 153–161, https://doi.org/10.1007/978-90-481-9887-0_15

K. Wieghardt, “Über das Spalten und Zerreissen elastischer Körper,” Z. Math. Phys., 55, 60–103 (1907).

X. Hu, W. Yao, “Stress singularity analysis of multi-material wedges under antiplane deformation,” Acta Mech. Solida Sinica, 26, No. 2, 151–160 (2013), https://doi.org/10.1016/S0894-9166(13)60015-4


Повний текст: PDF

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


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