1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Известия РАН. Механика твердого тела
  4. № 6, 2023

Известия РАН. Механика твердого тела, 2023, № 6, стр. 39-46

ПРЕДЕЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ АДГЕЗИОННЫХ СЛОЕВ ПРИ КОМБИНИРОВАННОМ НАГРУЖЕНИИ

В. В. Глаголев a, *, А. А. Маркин a, **

a Тульский государственный университет
Тула, Россия

* E-mail: vadim@tsu.tula.ru
** E-mail: markin-nikram@yandex.ru

Поступила в редакцию 17.01.2023
После доработки 30.01.2023
Принята к публикации 02.02.2023

Аннотация

Рассматривается состояние предразрушения тонкого адгезионного слоя конечной толщины в окрестности трещиноподобного дефекта. Предлагается учитывать гидростатическое давление, формирующее энергию деформации объема, для нахождения критического состояния. Критическое значение J-интеграла для моды нагружения I+II предполагается зависимым от произведения энергии деформации объема и толщины слоя в торце адгезива. Предельное значение произведения энергии объема и толщины слоя при нагружении по моде I, а также критические значения J-интеграла для мод нагружения I и II определяют величину параметра разрыхления конкретного адгезива в предлагаемом критерии разрушения.

Ключевые слова: линейный параметр, энергетическое произведение, энергия деформации объема, J-интеграл, метод конечных элементов

Список литературы

  1. Lopes R.M., Campilho R.D.S.G., da Silva F.J.G., Faneco T.M.S. Comparative evaluation of the double-cantilever beam and tapered double-cantilever beam tests for estimation of the tensile fracture toughness of adhesive joints // Int. J. Adhes. 2016. V. 67. P. 103–111. https://doi.org/10.1016/j.ijadhadh.2015.12.032

  2. Santos M.A.S., Campilho R.D.S.G. Mixed-mode fracture analysis of composite bonded joints considering adhesives of different ductility // Int. J. Fract. 2017. V. 207. P. 55–71. https://doi.org/10.1007/s10704-017-0219-x

  3. Glagolev V.V., Markin A.A. Fracture models for solid bodies, based on a linear scale parameter // Int. J. Solids Struct. 2019. V. 158. P. 141–149. https://doi.org/10.1016/j.ijsolstr.2018.09.002

  4. Berto F., Glagolev V.V., Markin A.A. Relationship between Jc and the dissipation energy in the adhesive layer of a layered composite // Int. J. Fract. 2020. V. 224. № 2. P. 277–284. https://doi.org/10.1007/s10704-020-00464-0

  5. Черепанов Г.П. Механика хрупкого разрушения. М.: Наука, 1974. 640 с.

  6. Астафьев В.И., Радаев Ю.Н., Степанова Л.В. Нелинейная механика разрушения. Самара: Сам. ун-т, 2001. 630 с.

  7. Kanninen M.F., Popelar C.H. Advanced fracture mechanics. N.Y.: Oxford University Press, 1985. 563 p.

  8. Campilho R.D.S.G., Pinto A.M.G., Banea M.D., da Silva L.F.M. Optimization study of hybrid spot-welded/bonded single-lap joints // Int. J. Adhes. 2012. V. 37. P. 86–95. https://doi.org/10.1016/j.ijadhadh.2012.01.018

  9. Wu E.M., Reuter R.C.J. Crack extension in fiberglass reinforced plastics. University of Illinois TAM Report № 275. 1965. https://doi.org/10.21236/ad0613576

  10. Alfano G., Crisfield M.A. Finite element interface models for the delamination analysis of laminated composites: Mechanical and computational issues // Int. J. Numer. Methods Eng. 2001. V. 50. № 7. P. 1701–1736. https://doi.org/10.1002/nme.93

  11. Neves L.F.R., Campilho R.D.S.G., Sánchez-Arce I.J., Madani K., Prakash C. Numerical modelling and validation of mixed-mode fracture tests to adhesive joints using J-integral concepts // Processes. 2022. V. 10. № 12. P. 2730. https://doi.org/10.3390/pr10122730

  12. Хан Х.Г. Теория упругости. Основы линейной теории. М.: Мир, 1988. 343 с.

  13. Irwin G.R., Kies J.A. Critical energy rate analysis of fracture strength // Welding J. Res. Suppl. 1954. V. 33. № 4. P. 193–198.

  14. Bogacheva V.E., Glagolev V.V., Glagolev L.V., Markin A.A. On the influence of the mechanical characteristics of a thin adhesion layer on the composite strength. Part 1. Elastic deformation // PNRPU Mech. Bulletin. 2022. № 3. P. 116–124. https://doi.org/10.15593/perm.mech/2022.3.12

  15. Оден Дж. Конечные элементы в нелинейной механике сплошных сред. М.: Мир, 1976. 464 с.

  16. Suo Z., Hutchinson J.W.  Interface crack between two elastic layers // Int. J. Fract. 1990. V. 43. P. 1–18. https://doi.org/10.1007/BF00018123

  17. Andrews M.G., Massabó R. The effects of shear and near tip deformations on energy release rate and mode mixity of edge-cracked orthotropic layers // Eng. Fract. Mech. 2007. V. 74. № 17. P. 2700–2720. https://doi.org/10.1016/J.ENGFRACMECH.2007.01.013

  18. Mindlin R.D. Influence of rotary inertia and shear on flexural motions of isotropic, elastic plates // J. Appl. Mech. 1951. V. 18. P. 31–38. https://doi.org/10.1007/978-1-4613-8865-4_29

  19. Reissner E. Reflections on the theory of elastic plates // Appl. Mech. Rev. 1985. V. 38. № 11. P. 1453–1464. https://doi.org/10.1115/1.3143699

  20. Prandtl L., Knauss W.G. A thought model for the fracture of brittle solids // Int. J. Fract. 2011. V. 171. P. 105–109. https://doi.org/10.1007/s10704-011-9637-3

  21. Ентов В.М., Салганик Р.Л. К модели хрупкого разрушения Прандтля // Изв. АН СССР. МТТ. 1968. № 6. С. 87–99.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Известия РАН. Механика твердого тела

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал