粘弹性双材料界面裂缝的缝端位移场及动态断裂分析

本文研究的是经常在实际工程中遇到的粘弹性双材料界面裂缝的动断裂问题。由于粘弹性自身的复杂性,使得粘弹性双材料界面裂缝缝端应力的奇异性较弹性呈现出更为复杂的形式,从而使动断裂问题的分析变得更为困难。根据此情况,本文采用复阻尼理论反映粘弹性体的运动规律,用复势理论和平面问题复变函数解答的科洛索夫公式推导了粘弹性双材料界面裂缝缝端位移场及动态应力强度因子的求解公式,利用特解边界元进行了粘弹性双域耦合动力响应计算,按求得的公式用位移外推法计算了单边裂纹板在动荷载作用下的动态应力强度因子。分析了粘性,弹模比和缝长对动态应力强度因子的影响,得出了一些有益的结论。

基于频域比例边界有限元法的双材料界面裂缝瞬态动应力强度因子的计算

提出了一个基于频域比例边界有限元法的双材料界面裂缝瞬态动应力强度因子的计算方法.因为频域比例边界有限元法的应力解的半解析性质,双材料界面裂缝的复应力奇异性被显式表征,这样复合型动应力强度因子得以从基本定义导出.在得到动应力强度因子的复频响应函数之后,应用快速傅里叶变换和反变换,得到应力强度因子的时程解.模拟了一个典型算例,发现因为比例边界有限元法解的半解析特性,仅用很少的自由度就得到了比较精确的结果.