各向同性雙材料界面問題理論研究.pdf

1、由不同材料性質(zhì)的介質(zhì)沿界面組成一體的材料稱為“雙材料”。由于這種雙材料具有單一材料所不具有的綜合性能,因而在工程上的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,尤其是被廣泛地應(yīng)用于航空、航天工業(yè)中。 雙材料在界面處容易形成裂紋,沿界面存在的裂紋稱為界面裂紋。各向同性彈性材料之間的界面裂紋是研究的最早最廣泛的課題,但其結(jié)果表明在裂紋尖端處裂紋面有相互嵌入現(xiàn)象且應(yīng)力具有震蕩奇異性等不合理現(xiàn)象。對(duì)于裂紋尖端在界面上的裂尖應(yīng)力場(chǎng)、位移場(chǎng)的研究在薄膜涂層等方面有重

2、要的應(yīng)用。本文通過構(gòu)造各向同性雙材料裂尖垂直于界面的力學(xué)模型,采用復(fù)變函數(shù)方法得到裂尖垂直于界面的裂尖應(yīng)力場(chǎng)、位移場(chǎng),其應(yīng)力場(chǎng)沒有振蕩奇異性,位移上下面沒有相互嵌入現(xiàn)象。 首先,通過構(gòu)造新的應(yīng)力函數(shù),結(jié)合待定系數(shù)方法建立了各向同性雙材料應(yīng)力函數(shù)所滿足的八階齊次線性方程組,通過一系列數(shù)學(xué)分析,得到了特征方程,進(jìn)而獲得了各向同性材料裂尖垂直于界面的裂尖應(yīng)力場(chǎng)、位移場(chǎng)理論公式；其次,選用不同的結(jié)合材料,討論雙材料參數(shù)對(duì)應(yīng)力場(chǎng)的影響,并