刚性-黏弹性材料界面Ⅱ型动态扩展裂纹的尖端场

裂纹尖端渐近场的研究是断裂力学研究的重要课题之一.为了研究黏性效应作用下的界面动态扩展裂纹尖端渐近场,建立了刚性-粘弹性材料界面II型动态扩展裂纹的力学模型;在稳态蠕变阶段,弹性变形和粘性变形同时在裂纹尖端场中占主导地位,应力和应变具有相同的奇异量级,即(σ,ε)∝r-1(n-1).结合运动和协调方程,推导出黏弹性材料动态扩展裂尖场的控制方程.根据问题的边界条件和连续条件,通过数值计算,得到了裂纹尖端连续的分离变量形式的应力、应变和位移场.数值计算表明,裂纹尖端场主要受材料的蠕变指数n和马赫数M的控制,这为解决工程实践中所遇到的相应的问题和建立材料的破坏准则提供理论参考.

弹性-幂硬化蠕变性材料Ⅱ型界面裂纹准静态扩展的渐近分析

建立了弹性＿幂硬化蠕变性材料Ⅱ型界面裂纹准静态扩展的力学模型,求得了在裂纹表面自由和裂纹面有摩擦接触两种情况下,裂纹尖端应力场分离变量形式的渐近解· 求解结果表明:Ⅱ型界面裂纹问题的应力、应变具有相同的奇异性;Ⅱ型界面裂纹尖端场不存在振荡奇异性;材料的幂硬化指数n和弹性模量比对裂纹尖端应力场幂硬化蠕变性材料区有着显著的影响,而弹性区仅受幂硬化指数n的影响,当n很大时,蠕变变形占主导地位,应力场趋于稳定,不随n的变化而变化;

刚性—粘弹性界面Ⅲ型裂纹尖端场动态解的研究

建立了刚性—粘弹性材料Ⅲ型界面裂纹动态扩展的力学模型 ,求得了裂尖应力、应变和位移场分离变量形式的渐近解及其数值结果 .在稳态蠕变阶段 ,弹性变形和粘性变形同时在裂尖场中占主导地位 ,(σ,ε) ∝r-1/ (n-1) ;在稳态蠕变出现之前 ,裂尖场中弹性变形占主导地位 ,裂尖场为K场 ;在稳态蠕变结束之后 ,裂尖场中粘性变形占主导地位 ,裂纹尖端场解趋于理想塑性材料的情况 ,应力、应变场不具有奇异性 .讨论了材料参数n和M对裂尖场的影响 .