Скінченноелементний аналіз пружно-пластичного стану площини з еліптичним включенням при наявності міжфазної тріщини

V. Ya. Adlutsky, V. V. Loboda

Анотація


Розглядається задача про визначення пружно-пластичного напружено-деформованого стану матриці з еліптичним включенням з іншого матеріалу при наявності дугової тріщини на межі поділу під дією механічних зусиль, прикладених на нескінченності, які можуть бути довільним чином орієнтовані відносно тріщини. Допускається виникнення контактних макрозон між берегами тріщини. Прийнято модель ізотропного зміцнення матеріалів з дволанковою апроксимацією кривих «напруження – деформація». Розглядаються числові розв’язки пружних і пружно-пластичних задач. Відмічається зростання розбіжностей між цими результатами в міру переходу від пружного до пружно-пластичного стану в процесі зростання рівня навантаження.

 

Зразок для цитування: В. Я. Адлуцький, В. В. Лобода, “Скінченноелементний аналіз пружно-пластичного стану площини з еліптичним включенням при наявності міжфазної тріщини,” Мат. методи та фіз.-мех. поля, 63, No. 1, 65–74 (2020).


Ключові слова


біматеріали, кругове або еліптичне включення, міжфазна тріщина, пружно-пластичне деформування, контактні макрозони, метод скінченних елементів

Посилання


A. J. Hodes, V. V. Loboda, “Arc crack in a homogeneous electrostrictive material,”Mat. Met. Fiz.-Mekh. Polya, 58, No. 1, 92–102 (2015); English translation: J. Math. Sci., 222, No. 2, 114–130 (2017), https://doi.org/10.1007/s10958-017-3286-7

L. M. Kachanov, Fundamentals of the Theory of Plasticity [in Russian], Nauka, Moscow (1969).

I. M. Kershtein, V. D. Klyushnikov, E. V. Lomakin, S. A. Shesterikov, Fundamentals of Experimental Fracture Mechanics [in Russian], Izd. Mosk. Gos. Univ., Moscow (1989).

A. Ulitko, V. Ostrik, “An interphase crack on circular inclusion and matrix interface,” Fiz.-Mat. Modelyuv. Inform. Tekhnol., No. 3, 138–149 (2006).

R. D. Bhargava, R. Narayan, “Circular inhomogeneity and two concentric symmetric circular arc cracks problem in an infinite isotropic elastic plate under tension,” Int. J. Fract., 11, No. 3, 509–520 (1975), https://doi.org/10.1007/BF00033537

B. Cotterell, J. R. Rice, “Slightly curved or kinked cracks,” Int. J. Fract., 16, No. 2, 155–169 (1980), https://doi.org/10.1007/BF00012619

Dai-Heng Chen, Seiji Nakamichi, “Plane problem of cracks generated from the interface of an elliptical inclusion,” JSME Int. J. Ser. A.: Solid Mech. & Mater. Eng., 40, No. 3, 275–282 (1997), https://doi.org/10.1299/jsmea.40.275

Dai-Heng Chen, Seiji Nakamichi, “Stress intensity factors for an interface crack along an elliptical inclusion,” Int. J. Fract., 82, No. 2, 131–152 (1996), https://doi.org/10.1007/BF00034660

A. H. England, “An arc crack around a circular elastic inclusion,” Trans. ASME. J. Appl. Mech., 33, No. 3, 637–640 (1966), https://doi.org/10.1115/1.3625132

Y. L. Gao, C. L. Tan, A. P. S. Selvadurai, “Stress intensity factors for cracks around or penetrating an elliptic inclusion using the boundary element method,” Eng. Anal. Bound. Elem., 10, No. 1, 59–68 (1992), https://doi.org/10.1016/0955-7997(92)90079-M

Norio Hasebe, Yasumiki Yamamoto, “A crack initiation and two debondings development at the interface of a circular rigid inclusion under uniform loading,” Int. J. Damage Mech., 24, No. 7, 965–982 (2015), https://doi.org/10.1177/1056789514560774

A. Piva, “A crack along a circular interface between dissimilar media,” Meccanica, 17, No. 2, 85–90 (1982), https://doi.org/10.1007/BF02135007

H. Shen, P. Schiavone, C. Q. Ru, A. Mioduchowski, “Stress analysis of an elliptic inclusion with imperfect interface in plane elasticity,” J. Elasticity, 62, No. 1, 25–46 (2001), https://doi.org/10.1023/A:1010911813697

M. Toya, “A crack along the interface of a rigid circular inclusion embedded in an elastic solid,” Int. J. Fract., 9, No. 4, 463-470 (1973), https://doi.org/10.1007/BF00036326

M. Toya, “Debonding along the interface of an elliptic rigid inclusion,” Int. J. Fract., 11, No. 6, 989–1002 (1975), https://doi.org/10.1007/BF00033845

E. Viola, A. Piva, “Fracture behaviour by two cracks around an elliptic rigid inclusion,” Eng. Fract. Mech., 15, No. 3-4, 303–325 (1981), https://doi.org/10.1016/0013-7944(81)90063-1

E. Viola, A. Piva, “Two arc cracks around a circular rigid inclusion,” Meccanica, 15, No. 3, 166–176 (1980), https://doi.org/10.1007/BF02128927

O. C. Zienkiewicz, R. L. Taylor, The Finite Element Method for Solid and Structural Mechanics, Vol. 2, Elsevier, Oxford (2005).


Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


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