Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Về giải pháp Lamb và sự hình thành nứt do sóng Rayleigh gây ra
Tóm tắt
Bài báo này xem xét sự mở rộng của các vi nứt bề mặt do sóng bề mặt hoặc sóng Rayleigh (sóng R) gây ra. Vấn đề này được khảo sát cả về lý thuyết và thực nghiệm. Phương pháp lý thuyết liên quan đến việc đánh giá lại hoàn toàn giải pháp Lamb cho một sóng bề mặt lan truyền trong một vật liệu đồng nhất, đẳng hướng, đàn hồi hai chiều cho các trường hợp ứng suất phẳng và biến dạng phẳng. Sử dụng tiêu chuẩn tốc độ phát tán năng lượng Griffith-Irwin cho các vết nứt dưới tải trọng kết hợp của Chế độ I và Chế độ II, một dự đoán được đưa ra về hướng đi và chiều dài cuối cùng của việc mở rộng vi nứt bề mặt do sóng R tạo ra. Dự đoán về hướng mở rộng nứt cũng được thu được bằng cách sử dụng tiêu chuẩn nứt do ứng suất bình thường lớn nhất. Phương pháp thực nghiệm sử dụng quang học động để quan sát các mẫu isochromatic liên quan đến một sóng R lan truyền dọc theo cạnh hẹp của một tấm lưỡng chiết trong suốt, xem xét chi tiết quá trình mở rộng nứt. Khi so sánh các kết quả thu được từ lý thuyết và thực nghiệm, sự tương đồng hợp lý đã được xác định.
Từ khóa
#sóng Rayleigh #vi nứt bề mặt #giải pháp Lamb #cơ học vật liệu #quang học động #tiêu chuẩn Griffith-IrwinTài liệu tham khảo
Cardenas-Garcia, J.F. and Holloway, D.C., “Theoretical and Experimental Investigation of the Propagation of Surface Cracks by the Raleigh Wave,” Proc. of the 1983 SEM Spring Conf. on Exp. Mech., 937–944 (May 1983).
Lamb, H., “On the Propagation of Tremors over the Surface of an Elastic Solid,”Phil. Trans. Roy. Soc.,A203,1–42 (1904).
Dally, J.W. andThau, S.A., “Observations of Stress Wave Propagation in a Half-Plane with Boundary Loading,”Int. J. Solids and Struct.,3,293–308 (1967).
Thau, S.A. andDally, J.W., “Subsurface Characteristics of the Rayleigh Wave,”Int. J. Eng. Sci.,7,37–52 (1969).
Yoffe, E.H., “The Moving Griffith Crack,”The Phil. Mag.,42,Seventh Series, (330),739–750 (1951).
Griffith, A.A., “The Phenomenon of Rupture and Flow in Solids,”Phil. Trans. Roy. Soc. of London,A221,163–198 (1920).
Irwin, G.R., “Fracture Dynamics,” Fracturing of Metals, Amer. Soc. for Metals, 152 (1948).
Kolsky, H., Stress Waves in Solids, Dover Publications, Inc., New York, 19 (1963).
Dieter, G.E., Mechanical Metallurgy, 2nd Ed., McGraw-Hill Book Co., Inc., New York, 54 (1976).
Cranz, C. andSchardin, H., “Kinematographie auf ru hendem Film und mit extrem hoher Bildfrequenz,”Z. F. Phys.,56,147–183 (1929).
Dally, J.W., “Dynamic Photoelastic Studies of Stress Wave Propagation,”Modern Problems in Elastic Wave Propagation, ed.J. Miklowitz andJ.D. Achenbach, John Wiley and Sons, Inc., New York (1978).
Rayleigh, J.W.S., “On Waves Propagated Along the Plane Surface of an Elastic Solid,”Proc. London Math. Soc.,17,4–11 (1885).
Cardenas-Garcia, J.F. and Holloway, D.C., “A Quasi-static Approach to Crack Extension Induced by Rayleigh Waves,” 40th Mechanical Failures Prevention Group Symp., NBS, Cambridge University Press (1987).