Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Mô phỏng số sự phát triển nứt động dọc theo giao diện
Tóm tắt
Sự phát triển nứt động được phân tích một cách số học cho một khối bimaterial chịu kéo phẳng với một nứt trung tâm ban đầu. Vật liệu ở mỗi bên của đường liên kết được đặc trưng bởi một quan hệ cấu trúc hyperelastic đồng nhất. Một quan hệ cấu trúc bề mặt dính cũng được xác định, liên hệ các lực và sự nhảy vọt dịch chuyển qua đường liên kết, cho phép sự hình thành bề mặt tự do mới. Sự kháng cự để khởi phát nứt và lịch sử tốc độ nứt được dự đoán mà không cần áp dụng bất kỳ tiêu chí hỏng hóc nào. Phân tích tạm thời biến dạng lớn toàn phần được thực hiện, với hai loại tải trọng được xem xét; tải trọng kéo bên một phía của mẫu và tải trọng mặt nứt. Lịch sử tốc độ nứt và sự phát triển của trạng thái ứng suất đầu nứt được khảo sát cho các tham số đặc trưng của một vật liệu bimaterial PMMA/Al. Hơn nữa, các ảnh hưởng riêng biệt của sự không tương thích mô đun đàn hồi và không tương thích tốc độ sóng đàn hồi đối với sự phát triển nứt giao diện được khám phá cho các tổ hợp vật liệu nhân tạo PMMA khác nhau. Phép đo hỗn hợp của các trường gần đầu nứt được tìm thấy là tăng lên với tốc độ nứt gia tăng và trong một số trường hợp có sự tiếp xúc quy mô lớn xảy ra xung quanh đầu nứt. Tốc độ nứt vượt quá tốc độ sóng Rayleigh nhỏ hơn cũng được tìm thấy.
Từ khóa
#phát triển nứt động #phân tích số học #vật liệu bimaterial #PMMA/Al #tốc độ nứt #ứng suất đầu nứt #mô đun đàn hồiTài liệu tham khảo
J.R. Rice, Journal of Applied Mechanics 55 (1988) 98–103.
C.F. Shih, Materials Science and Engineering A143 (1991) 77–90.
J.W. Hutchinson,and Z. Suo, Advances in Applied Mechanics 29 (1992) 69–191.
L.B. Freund, Dynamic Fracture Mechanics, Cambridge University Press, Cambridge (1990).
W. Yang, Z. Suo and C.F. Shih, Proceedings of the Royal Society of London A 433 (1991) 679–697.
J.R. Willis, Philosophical Transactions of the Royal Society (London) 274 (1973) 435–491.
L.M. Brock and J.D. Achenbach, International Journal of Solids and Structures 9 (1973) 53–67.
C. Liu, J. Lambros and A.J. Rosakis, Journal of the Mechanics and Physics of Solids 41 (1993) 1887–1954.
C.Y. Lo, T. Nakamura and A. Kushner, International Journal of Solids and Structures 31 (1994) 145–168.
H.V. Tippur and A.J. Rosakis, Experimental Mechanics 31 (1991) 243–251.
J. Lambros and A.J. Rosakis, Journal of the Mechanics and Physics of Solids 43 (1995) 169–188.
J. Lambros and A.J. Rosakis, International Journal of Solids and Structures 32 (1995) 2677–2702.
C. Liu, Y. Huang and A.J. Rosakis, Journal of the Mechancs annd Physics of Solids 43 (1995) 189–206.
A. Needleman, Journal of Applied Mechanics 54 (1987) 525–531.
A. Needleman, International Journal of Fracture 42 (1990) 21–40.
A. Needleman, Journal of the Mechanics and Physics of Solids 38 (1990) 289–324.
V. Tvergaard and J.W. Hutchinson, Journal of the Mechanics and Physics of Solids 40 (1992) 1377–1392.
V. Tvergaard and J.W. Hutchinson, Journal of the Mechanics and Physics of Solids 41 (1993) 1119–1135.
X.-P. Xu and A. Needleman, Journal of the Mechanics and Physics of Solids 42 (1994) 1397–1434.
X.-P. Xu and A. Needleman, in Fracture and Damage in Quasibrittle Structures: Experiment Modeling and Computer Analysis, Z.P. Bazant, Z. Bitnar, M. Jirasek and J. Mazars (eds.), E. and F.N. Spon, London (1994) 373–386.
X.-P. Xu and A. Needleman, International Journal of Fracture 74 (1995) 253–275.
X.-P. Xu and A. Needleman, in Dislocations 93, Solid State Phenomena 35–36, J. Rabier, A. George, Y. Brechet and L. Kubin (eds.), Scitec Publications, Zug, Switzerland (1994) 287–302.
X.-P. Xu and A. Needleman, Modelling and Simulation in Materials Science and Engineering 1 (1993) 111–132.
J. Dundurs, Journal of Applied Mechanics 36 (1969) 650–652.
A.H. England, Journal of Applied Mechanics 32 (1965) 400–402.
F. Erdogan, Journal of Applied Mechanics 32 (1965) 403–410.
J.R. Rice and G.C. Sih, Journal of Applied Mechanics 32 (1965) 418–423.
J.R. Rice, Journal of Applied Mechanics 35 (1968) 379–386.
T. Nakamura, C.F. Shih and L.B. Freund, International Journal of Fracture 27 (1985) 229–243.
R.D. Krieg and S.W. Key, International Journal of Numerical Methods in Engineering 7 (1973) 273–286.
T. Belytschko, R.L. Chiapetta and H.D. Bartel, International Journal for Numerical Methods in Engineering 10 (1976) 579–596.
K.M. Liechti and Y.S. Chai, Journal of Applied Mechanics 59 (1992) 295–304.
J.D. Achenbach, Wave Propagation in Elastic Solids, North-Holland (1973).
C. Atkinson, in Mechanics of Fracture-4: Elastodynamic Crack Problems, G.C. Sih (ed.), Leyden, Noordhoff (1977) 213–248.