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本文采用子域边界元法研究了二维双材料界面裂纹问题。将研究对象沿两相材料的交界面分为两个子域,在每个子域上分别用离散为单元的办法求解边界积分方程,形成两个独立的方程组,补充交界面上的两种材料的位移分量和面力分量之间的关系,联立方程组,得到边界上所有的位移分量和面力分量。将积分方程的积分点移至域内需要求解的点,得到内部任意点的位移分量和应力分量。
根据得到的交界面上的面力分量或者裂纹面上的位移分量,利用外推法得到裂纹的应力强度因子。根据内部裂尖附近的位移分量和应力分量可以得到裂尖的应力三维度,应变能密度因子以及裂尖附近的最大周向拉应力随着圆周角的变化而变化的情况。算例分别研究了在纯I型载荷和I型II型混合型载荷的作用下,单一材料和双材料的不同以及裂宽比变化的情况下的各个参数的变化情况,得到了裂纹起裂方向的预测,为进一步研究不同材料,不同外部载荷下裂纹的扩展提供了依据。
综合分析结果表明,应力三维度和应变能密度因子适合作为研究裂纹扩展的断裂参数,而最大周向拉应力由于在一般情况下误差太大,不宜作为研究裂纹扩展的参数。子域边界元法在解双材料界面裂纹问题上是适用的,对于研究裂纹的扩展具有非常现实的意义