圆柱型双材料界面裂纹问题研究
[Abstract]:With the rapid development of modern science and technology, cylindrical bimaterial structures composed of different materials are more and more widely used in many high-tech fields. The interaction between the layers is transmitted at the bonding site, and stress concentration often occurs at the interface end under a certain external load. When the stress concentration is too high, the engineering properties of the material structure will drop sharply and even break out suddenly. Therefore, it is of great theoretical and engineering significance to study the interfacial crack problem of cylindrical bimaterial. In this paper, by means of the method of separating variables and the method of undetermined coefficients, The plane interface crack problem of cylindrical isotropic bimaterials under radial loading and the anti-plane interface crack problem of cylindrical functionally graded materials subjected to axial shear force are studied respectively. The problem of interfacial crack in cylindrical isotropic bimaterials is studied by constructing displacement function and stress function respectively. Firstly, the interface crack problem is transformed into a boundary value problem of partial differential equations. By using the method of variable separation, the set displacement function or stress function table with undetermined coefficients is obtained in the form of infinite series. By using the undetermined coefficient method and the boundary conditions, the equations are set up, and the undetermined coefficients are obtained. The solution of the boundary value problem of partial differential equations is obtained, and the relationship between the displacement function or the stress function and the stress and displacement is obtained. The formal expressions of stresses and displacements near the tip of interfacial cracks of cylindrical isotropic bimaterials with series form under radial stress are obtained. For the cylindrical functionally gradient interface crack problem, the mechanical problem is transformed into the boundary value problem of partial differential equation. The shear modulus continuously varying along the polar diameter is introduced, and the separation variable method and the undetermined coefficient method are used. The boundary value problem of partial differential equation is transformed into algebraic problem. By using boundary conditions and continuity conditions, the singular integral equations are derived and the solutions satisfying the system of partial differential equations are obtained. The stress field, displacement field and stress intensity factor near the interface crack tip of cylindrical functionally graded materials with series form under axial shear force are calculated by using displacement function, stress and displacement relations.
【学位授予单位】:太原科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:O346.1
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,本文编号:2271864
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