Розклинювання пружної півплощини вздовж межової напівнескінченної тріщини

V. I. Ostryk

Анотація


Розглянуто рівновагу пружної півплощини, на межі якої розміщена напівнескінченна тріщина. Берег тріщини на певній відстані від її вершини контактує з жорстким напівнескінченним клином, а поблизу неї – із жорсткою основою. В області контакту берега тріщини та жорсткої основи враховано сили тертя. Із застосуванням методу Вінера–Гопфа отримано аналітичний розв’язок задачі. Знайдено межі областей контакту, розподіли напружень у цих областях і на межі півплощини поза тріщиною, а також коефіцієнт інтенсивності зсувних напружень.

 

Зразок для цитування: В. І. Острик, “Розклинювання пружної півплощини вздовж межової напівнескінченної тріщини,” Мат. методи та фіз.-мех. поля, 65, No. 1-2, 158–171 (2022), https://doi.org/10.15407/mmpmf2022.65.1-2.158-171


Ключові слова


розклинювання, межова тріщина, модель Комніноу, інтеграл Мелліна, метод Вінера–Гопфа, коефіцієнт інтенсивності зсувних напружень

Посилання


G. I. Barenblatt, G. P. Cherepanov, “On the wedging of brittle bodies,” Prikl. Mat. Mekh., 24, No. 4, 667–682 (1960) (in Russian); English translation: J. Appl. Math. Mech., 24, No. 4, 993–1015 (1960), https://doi.org/10.1016/0021-8928(60)90076-9

H. Bateman, Higher Transcendental Functions [Russian translation], Vol. 1, Nauka, Moscow (1965); [in English]: H. Bateman, A. Erdelyi, Higher Transcendental Functions: in 3 volumes. Vol. 1, Hypergeometric Function. Legendre Functions, McGraw-Hill, New York (1953).

T. V. Klimchuk, V. I. Ostryk, “Smooth contact of a semiinfinite punch with rounded edge and an elastic strip,” Mat. Met. Fiz.-Mekh. Polya, 59, No. 2, 132–141 (2016) (in Ukrainian); English translation: J. Math. Sci., 231, No. 5, 650–664 (2018), https://doi.org/10.1007/s10958-018-3842-9

I. A. Markuzon, “ On splitting of a brittle body by a wedge of finite length,” Prikl. Mat. Mekh., 25, No. 2, 356–361 (1961) (in Russian); English translation: J. Appl. Math. Mech., 25, No. 2, 521–530 (1961), https://doi.org/10.1016/0021-8928(61)90083-1

B. Noble, Methods Based on the Wiener – Hopf Technique for the Solution of Partial Differential Equations [Russian translation], Izd. Inostr. Lit., Moscow (1962); [in English]: Chelsea, New York (1988).

V. I. Ostrik, A. F. Ulitko, The Wiener–Hopf Method in Contact Problems of Elasticity Theory [in Russian], Naukova Dumka, Kiev (2006).

V. I. Ostryk, “Asymptotic distributions of stresses and displacements near the edge of a contact zone,” Mat. Met. Fiz.-Mekh. Polya, 59, No. 4, 58–71 (2016) (in Ukrainian); English translation: J. Math. Sci., 238, No. 1, 63–82 (2019), https://doi.org/10.1007/s10958-019-04218-9

V. I. Ostrik, “Contact of faces of interphase semi-infinite crack,” Mat. Met. Fiz. Mekh. Polya, 63, No. 1, 106–121 (2020) (in Ukrainian), https://doi.org/10.15407/mmpmf2020.63.1.106-121; English translation: V. І. Ostryk, “Contact of the faces of an interface semiinfinite crack,” J. Math. Sci., 270, No. 1, 123–142 (2023), https://doi.org/10.1007/s10958-023-06336-x

V. I. Ostryk, “Friction contact of the edges of an interface crack under the conditions of tension and shear,” Fiz.-Khim. Mekh. Mater., 39, No. 2, 58–65 (2003) (in Ukrainian); English translation: Mater. Sci., 39, No. 2, 214–224 (2003), https://doi.org/10.1023/B:MASC.0000010271.69655.67

V. I. Ostryk, Contact Mechanics [in Ukrainian], Kyiv Univ., Kyiv (2015).

V. I. Ostryk, Factorization method and Its Generalization in mixed problems of elasticity theory [in Ukrainian], Kyiv Univ., Kyiv (2018).

V. I. Ostryk, O. M. Shchokotova, “Sliding contact of a punch with elastic wedge,” Fiz.-Khim. Mekh. Mater., 47, No. 4, 82–91 (2011) (in Ukrainian); English translation: Mater. Sci. , 47, No. 4, 514–526 (2012), https://doi.org/10.1007/s11003-012-9423-z

M. P. Savruk, Stress Intencity Factors in Bodies with Cracks [in Russian], Vol. 2 of V. V. Panasyuk (ed.), Fracture Mechanics and Strength of Materials, Nauk. Dumka, Kiev (1988).

I. V. Simonov, Contact Problems of Wedging of Elastic Bodies [in Russian], in: V. M. Aleksandrov, I. I. Vorovich (eds), Mechanics of Contact Interactions [in Russian], Fizmatlit, Moscow (2001), pp. 654–667.

I. V. Simonov, “Brittle cleavage of a piecewise-homogeneous elastic medium,” Prikl. Mat. Mekh., 49, No. 2, 275–283 (1985) (in Russian); English translation: J. Appl. Math. Mech. 49, No. 2, 207–214 (1985), https://doi.org/10.1016/0021-8928(85)90104-2

I. V. Simonov, “Crack at an interface of two elastic media during wedging,” Izv. Akad. Nauk, Mekh. Tv. Tela, No. 3, 105–112 (1985) (in Russian).

A. F. Ulitko, "Semiinfinite cut along the boundary of rigidly connected half-planes made of different materials," in: Contemporary Problems of Continuum Mechanics [in Russian], Kniga, Rostov-on-Don (1995), pp. 185–193.

G. P. Cherepanov, Mechanics of Brittle Fracture [in Russian], Nauka, Moscow (1974).

G. P. Cherepanov, “Solution of a linear boundary value problem of Riemann for two functions and its application to certain mixed problems in the plane theory of elasticity,” Prikl. Mat. Mekh., 26, No. 5, 907–912 (1962) (in Russian); English translation: J. Appl. Math. Mech., 26, No. 5, 1369–1377 (1962), https://doi.org/10.1016/0021-8928(62)90012-6

M. Comninou, “Interface crack with friction in the contact zone,” Trans. ASME. J. Appl. Mech., 44, No. 4, 780–781 (1977), https://doi.org/10.1115/1.3424179

T. V. Klimchuk, V. I. Ostrik, “Frictional contact between an elastic strip and a semi-infinite punch with rounded edge,” Acta Mechanica, 228, No. 10, 3619–3631 (2017), https://doi.org/10.1007/s00707-017-1866-8

M. Maiti, “On the equilibrium of a Griffith crack opened by a rigid inclusion,” SIAM J. Appl. Math., 38, No. 2, 209–214 (1980), https://doi.org/10.1137/0138018

M. Maiti, “On the extension of a crack due to rigid inclusions,” Int. J. Fract., 15, No. 4, 389–393 (1979), https://doi.org/10.1007/BF00033063

L. N. McCartney, “General solution of a certain mixed boundary value crack problem,” Int. J. Eng. Sci., 21, No. 2, 131–142 (1983), https://doi.org/10.1016/0020-7225(83)90005-8

J. Tweed, “The stress intensity factor of a Griffith crack which is opened by a thin symmetric wedge,” J. Elasticity, 1, No. 1, 29–35 (1971), https://doi.org/10.1007/BF00045697


Повний текст: PDF

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


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