Богачева В.Э. Влияние механических характеристик слоистого композита на критическое значение J-интеграла // Вестник Чувашского государственного педагогического университета им. И. Я. Яковлева. Серия: Механика предельного состояния. 2023. № 4(58). С. 63-70. DOI: https://doi.org/10.37972/chgpu.2023.58.4.007. EDN: YEWGCG.

Автор(ы)

Богачева В.Э. — Тульский государственный университет

Название статьи

Влияние механических характеристик слоистого композита на критическое значение J-интеграла

Название (англ.): influence of mechanical characteristics of a layered composite on the critical value of the J-integral

Индекс(ы) УДК

539.375

DOI

10.37972/chgpu.2023.58.4.007

EDN

YEWGCG

Ключевые слова

адгезив; композит; слой взаимодействия; нормальный отрыв; упругое деформирование; J-интеграл

Аннотация

Рассматривается упругое деформирование композита в состоянии плоской деформации. Пластина состоит из двух консолей, соединенных адгезионным слоем. Внешняя нагрузка обеспечивает нормальный разрыв слоя. Из общей вариационной постановки с учетом теории Миндлина—Рейсснера получена постановка в дифференциальном виде. Приведено аналитическое решение для диапазона толщин слоя, при которых характеристическое уравнение имеет комплексные корни. Исследуется влияние коэффициентов Пуассона консоли и слоя на распределение напряжений в адгезиве и значение J-интеграла.

Даты

Поступила: 20.11.2023; Принята: 20.12.2023; Опубликована: 27.12.2023

Страницы

63-70

Полная версия статьи

Скачать PDF

QR-код EDN

1. Ентов В. М., Салганик Р. Л. К модели хрупкого разрушения Прандтля // Известия Академии наук СССР. Механика твердого тела. 1968. № 6. С. 87–99.
2. 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.
3. Макклинток Ф. Пластические аспекты разрушения // Разрушение. Москва: Мир, 1975. Т. 3. С. 67–262.
4. 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.
5. Черепанов Г.П. Механика хрупкого разрушения. Москва: Наука, 1974. 640 с.
6. Mindlin R. Influence of rotary inertia and shear on flexural motions of isotropic, elastic plates // ASME Journal of Applied Mechanics. 1951. Vol. 18. P. 31–38.
7. Reissner E. On Bending of Elastic Plates // Quarterly of Applied Mathematics. 1947. Vol. 5, no. 1. P. 55–68.
8. 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.
9. 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.
10. Богачева В. Э. Исследование деформирования тонкого адгезионного слоя композита при воздействии нормальным отрывом // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2023. № 7. С. 38–45.
11. О влиянии механических характеристик тонкого адгезионного слоя на прочность композита. Часть 1. Упругое деформирование / В. Э. Богачева, В. В. Глаголев, Л. В. Глаголев [и др.] // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. 2022. № 3. С. 116–124.

1. Entov V.M., Salganik R.L. On the Prandtl model of brittle fracture. Izvestiya Akademii Nauk SSSR. Mekhanika Tverdogo Tela, 1968, no. 6, pp. 87–99. (In Russian).
2. Salganik R.L., Mishchenko A.A., Fedotov A.A. Stress state in the vicinity of a working driven through a deep horizontal seam. Fiziko-Tekhnicheskie Problemy Razrabotki Poleznykh Iskopaemykh, 2015, no. 2, pp. 24–33. (In Russian).
3. McClintock F.A. Plastic aspects of fracture. Fracture. Vol. 3. Moscow, Mir Publ., 1975, pp. 67–262. (Russian transl.).
4. 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, vols. 193–194, pp. 447–454.
5. Cherepanov G.P. Mechanics of Brittle Fracture. Moscow, Nauka Publ., 1974. 640 p. (In Russian).
6. Mindlin R. Influence of rotary inertia and shear on flexural motions of isotropic elastic plates. ASME Journal of Applied Mechanics, 1951, vol. 18, pp. 31–38.
7. Reissner E. On bending of elastic plates. Quarterly of Applied Mathematics, 1947, vol. 5, no. 1, pp. 55–68.
8. 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. International Journal of Adhesion and Adhesives, 2016, vol. 67, pp. 103–111.
9. Bogacheva V.E., Glagolev V.V., Glagolev L.V., et al. Stress state and conditions for crack initiation in the adhesive layer of a composite. PNRPU Mechanics Bulletin, 2021, no. 3, pp. 22–34. (In Russian).
10. Bogacheva V.E. Investigation of deformation of a thin adhesive layer of a composite under normal separation loading. Izvestiya Tul'skogo Gosudarstvennogo Universiteta. Tekhnicheskie Nauki, 2023, no. 7, pp. 38–45. (In Russian).
11. Bogacheva V.E., Glagolev V.V., Glagolev L.V., et al. On the influence of the mechanical characteristics of a thin adhesive layer on the strength of a composite. Part 1. Elastic deformation. PNRPU Mechanics Bulletin, 2022, no. 3, pp. 116–124. (In Russian).

Авторские права и лицензия

© 2023 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.