单向复合材料中拟断裂引起的裂纹扩展

本文研究了在裂纹尖端的拟断裂区引起的裂纹扩展问题,此裂纹是嵌在单向复合材料的基体之中,它将材料分隔成具有正交粘弹性特性的二半。这种由拟断裂引起的复合断裂问题可以被分解成二个断裂模型;张开型与剪切型。使用迭加原理和Fourier变换技术,可以求得相关的弹性解,然后应用粘弹性理论的对应性原理和Laplace数值反演法,确定时间相关的裂纹与拟断裂区的扩展速率a(t)和c(t)。本研究中,认为单向复合材料具有正交各向异性的粘弹性特性。在数值计算中,对基体应用了Maxwell粘弹性模型,结果给出了裂纹表面任一点的张开位移的蠕变特性和裂纹在复合材料基体中随时间扩展的曲线。