【摘 要】
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界面是两种不同材料的交接面。而界面端是界面开始、结束或折转的地方。由于材料和几何上的不匹配,在界面端通常会有应力奇异现象,并成为易产生界面失效的部位。
本文由
【出 处】
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同济大学航空航天与力学学院 同济大学
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界面是两种不同材料的交接面。而界面端是界面开始、结束或折转的地方。由于材料和几何上的不匹配,在界面端通常会有应力奇异现象,并成为易产生界面失效的部位。
本文由Bogy的界面端应力奇异性特征方程出发,在研究双材料界面端应力奇异性时发现,双材料界面端奇异性不仅与双材料Dundurs常数α、β相关,而且随楔形角a、b的不同而改变。
进一步利用Bogy的双材料半平面受集中力问题的梅林变化解求解了随双材料Dundurs常数α、β变化的界面正应力和剪应力分布规律,并总结了界面失效可能的发生位置。
利用有限元软件计算了一种材料楔形角给定,改变另一种材料楔形角情况下的界面正应力和剪应力分布规律,为弱奇异性界面端界面失效实验的试件设计提供设计依据。
利用有限元的分析结果,设计制作了五种试件,并进行了界面失效实验,测定了界面起始脱粘位置及其脱粘力,并由实验结果分析得到了界面脱粘的剪应力和正应力,以及弱奇异向强奇异转化的临界角度,证实了界面正应力对界面失效有贡献,所得的实验结果与理论预测符合。
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