Богачева Виктория Эдуардовна, Глаголев Леонид Вадимович Разрыв по моде I адгезионного слоя с учетом диагональных компонент тензора напряжений // Вестник Чувашского государственного педагогического университета им. И. Я. Яковлева. Серия: Механика предельного состояния. 2022. № 4(54). С. 47-56. DOI: https://doi.org/10.37972/chgpu.2022.54.4.005. EDN: ULGOYA.

Автор(ы)

Богачева Виктория Эдуардовна — Тульский государственный университет

Глаголев Леонид Вадимович — КБП им. академика А.Г. Шипунова

Название статьи

Разрыв по моде I адгезионного слоя с учетом диагональных компонент тензора напряжений

Название (англ.): Fracture in mode i of the adhesion layer taking into account the diagonal components of the stress tensor

Индекс(ы) УДК

539.375

DOI

10.37972/chgpu.2022.54.4.005

EDN

ULGOYA

Ключевые слова

адгезионный слой; композит; энергетическое произведение; слой взаимодействия; линейный параметр; нормальный отрыв; упругое деформирование

Аннотация

Рассматривается упругое деформирование композита, состоящей из двух пластин, связанных адгезионным слоем в состоянии плоской деформации. Напряженное состояние слоя рассматривается на основе средних по толщине характеристик. Из общей вариационной постановки с учетом теории Миндлина-Рейснера получена постановка задачи в дифференциальном виде. Показано, что в напряженном состоянии слоя имеет место практическое совпадение двух средних главных напряжений, действующих в направлениях ортогональных отрыву. Установлено, что величина, к которой сходится произведение толщины слоя и удельной свободной энергии при фиксированной внешней нагрузке и предельно малой толщине адгезионного слоя, не зависит от механических свойств адгезива.

Финансирование

Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 22-71-00003, https://rscf.ru/project/22-71-00003/.

Даты

Поступила: 20.11.2022; Принята: 25.12.2022; Опубликована: 30.12.2022

Страницы

47-56

Полная версия статьи

Скачать PDF

QR-код EDN

1. Prandtl L., Knauss W. G. A thought model for the fracture of brittle solids // International Journal of Fracture. 2011. Vol. 171, no. 2. P. 105-109.  DOI: 10.1007/s10704-011-9637-3 EDN: EUCMLH
2. Ентов В. М., Салганик Р. Л. К модели хрупкого разрушения Прандтля // Известия Академии наук СССР. Механика твердого тела. 1968. № 6. С. 87-99.
3. Салганик Р. Л., Мищенко А. А., Федотов А. А. Модель трещины Прандтля и ее применение для решения задачи механики контактного взаимодействия. К 75-летию со дня рождения профессора Владимира Марковича Ентова. Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2012. 180 с.
4. Салганик Р. Л., Мищенко А. А., Федотов А. А. Напряженное состояние в окрестности выработки, пройденной в глубокозалегающем горизонтальном пласте // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2015. № 2. С. 24-33. EDN: TQUWVL
5. Макклинток Ф. Пластические аспекты разрушения // Разрушение. Москва: Мир, 1975. Т. 3. С. 67-262.
6. Modelling shear loading of a cantilever with a crack-like defect explicitly including linear parameters / F. Berto, V. V. Glagolev, L. V. Glagolev et al. // International Journal of Solids and Structures. 2020. Vol. 193-194. P. 447-454.  DOI: 10.1016/j.ijsolstr.2020.02.039 EDN: EWINUX
7. Об одном подходе к оценке прочности адгезионного слоя в слоистом композите / В. Э. Богачева, В. В. Глаголев, Л. В. Глаголев [и др.] // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2020. № 64. С. 63-77.  DOI: 10.17223/19988621/64/5 EDN: SKXOEC
8. Напряженное состояние и условия инициирования трещины в адгезионном слое композита / В. Э. Богачева, В. В. Глаголев, Л. В. Глаголев [и др.] // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. 2021. № 3. С. 22-34.  DOI: 10.15593/perm.mech/2021.3.03 EDN: ONPBQR
9. Comparative evaluation of the Double-Cantilever Beam and Tapered Double-Cantilever Beam tests for estimation of the tensile fracture toughness of adhesive joints / R. M. Lopes, R. D. S. G. Campilho, F. J. G. da Silva et al. // Journal of Adhesion and Adhesives. 2016. Vol. 67. P. 103-111.  DOI: 10.1016/j.ijadhadh.2015.12.032

1. Prandtl L., Knauss W.G. A thought model for the fracture of brittle solids. International Journal of Fracture, 2011, vol. 171, no. 2, pp. 105–109. DOI: 10.1007/s10704-011-9637-3. EDN: EUCMLH.
2. Entov V.M., Salganik R.L. On Prandtl’s model of brittle fracture. Izvestiya Akademii Nauk SSSR. Mekhanika Tverdogo Tela, 1968, no. 6, pp. 87–99. (In Russian).
3. Salganik R.L., Mishchenko A.A., Fedotov A.A. Prandtl Crack Model and Its Application to Solving a Problem of Contact Interaction Mechanics. Dedicated to the 75th Anniversary of Professor Vladimir Markovich Entov. Izhevsk, Institute of Computer Research Publ., 2012. 180 p. (In Russian).
4. Salganik R.L., Mishchenko A.A., Fedotov A.A. Stress state in the vicinity of a working driven in a deep horizontal seam. Fiziko-Tekhnicheskie Problemy Razrabotki Poleznykh Iskopaemykh, 2015, no. 2, pp. 24–33. EDN: TQUWVL. (In Russian).
5. McClintock F. Plastic aspects of fracture. Fracture. Moscow, Mir Publ., 1975, vol. 3, pp. 67–262. (Russian transl.).
6. Berto F., Glagolev V.V., Glagolev L.V., et al. Modelling shear loading of a cantilever with a crack-like defect explicitly including linear parameters. International Journal of Solids and Structures, 2020, vol. 193–194, pp. 447–454. DOI: 10.1016/j.ijsolstr.2020.02.039. EDN: EWINUX.
7. Bogacheva V.E., Glagolev V.V., Glagolev L.V., et al. On an approach to estimating the strength of an adhesive layer in a laminated composite. Vestnik Tomskogo Gosudarstvennogo Universiteta. Matematika i Mekhanika, 2020, no. 64, pp. 63–77. DOI: 10.17223/19988621/64/5. EDN: SKXOEC. (In Russian).
8. Bogacheva V.E., Glagolev V.V., Glagolev L.V., et al. Stress state and crack-initiation conditions in the adhesive layer of a composite. PNRPU Mechanics Bulletin, 2021, no. 3, pp. 22–34. DOI: 10.15593/perm.mech/2021.3.03. EDN: ONPBQR. (In Russian).
9. Lopes R.M., Campilho R.D.S.G., da Silva F.J.G., et al. Comparative evaluation of the Double-Cantilever Beam and Tapered Double-Cantilever Beam tests for estimation of the tensile fracture toughness of adhesive joints. Journal of Adhesion and Adhesives, 2016, vol. 67, pp. 103–111. DOI: 10.1016/j.ijadhadh.2015.12.032.

Авторские права и лицензия

© 2022 Автор(ы). Статья публикуется в открытом доступе на условиях лицензии Creative Commons «Attribution» 4.0 Всемирная (CC BY 4.0), которая разрешает использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии надлежащего указания авторства. Авторские права на статью сохраняются за авторами.