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Interaction of cracks with rigid inclusions in longitudinal shear deformation

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Abstract

The interaction of a crack with rigid circular cylindrical inclusions is considered for the case of longitudinal shear deformation. General representations of the solutions for a radial crack near a single and midway between two inclusions are given. The particular case of uniform shearing stress applied at infinity is discussed in detail.

Expressions for the crack tip stress intensity factorK 3 are derived and it is shown thatK 3=0 for a crack tip at the inclusion boundary, provided that the crack is radial. Generalization of the results to any number of inclusions with common line of centers is indicated.

Résumé

On considère l'interaction d'une fissure avec des inclusions rigides circulaires et cylindriques dans le cas d'une déformation par cisaillement longitudinal. On donne des représentations générales des solutions pour une fissure radiale au voisinage d'une simple inclusion ou à mi-chemin entre deux inclusions.

Le cas particulier de la contrainte uniforme de cisaillement appliquée à l'infini est discuté dans le détail. On en tire des expressions pour le facteur d'intensité des contraintesK 3, et on montre queK 3=0 lorsque la fissure est radiale et que son extrémité se situe à la frontière de l'inclusion.

Une généralisation des résultats au cas d'un nombre quelconque d'inclusions possédant une ligne de centres commune est possible.

Zusammenfassung

Man untersucht die Zusammenwirkung eines Risses mit steifen kreisförmigen und zylindrischen Inklusionen im Falle von Längsquerverformungen. Allgemeine Ausdrücke der Lösungen für einen Radialriss in der Nähe einer Einzelinklusion und halbwegs zwischen zwei Inklusionen werden gegeben.

Der Sonderfall von gleichmässigen Querspannungen die im Unendlichen angebracht werden, wird im einzeln besprochen. Formeln für den SpannungsintensitätsfaktorK 3 an der Risspitze werden abgeleitet und man zeigt dassK 3=0 für eine Risspitze an der Grenze der Inklusion, unter der Bedingung dass es sich um einen Radialriss handelt. Eine Verallgemeinerung der Ergebnisse für jegliche Anzahl von Inklusion mit einer gemeinsamen Mittelpunktslinie wird angegeben.

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References

  1. G. C. Sih, P. D. Hilton and R. P. Wei,Exploratory Development of Fracture Mechanics of Composite Systems, AFML-TR-70-112 (1970).

  2. G. C. Sih, P. D. Hilton, R. Badaliance, P. S. Shenberger and G. Villarreal,Fracture Mechanics Studies of Composite Systems, AFML-TR-70-112, Part II (June 1971).

  3. O. Tamate,International Journal of Fracture Mechanics, Vol. 4 (1968) 157.

    Google Scholar 

  4. G. Plato,Z. A. M. M., Vol. 51 (1971) 407.

    Google Scholar 

  5. E. Smith,International Journal of Fracture Mechanics, Vol. 4 (1968) 397.

    Google Scholar 

  6. C. Atkinson,Scripta Metallurgica, Vol. 5 (1971) 643.

    Google Scholar 

  7. G. C. Sih and H. Leibowitz, in (H. Liebowitz, ed.)Fracture, Vol. 2,Mathematical Fundamentals (Academic Press, New York: 1968), p. 67.

    Google Scholar 

  8. E. Smith,International Journal of Engineering Science, Vol. 6 (1968) 129.

    Google Scholar 

  9. G. P. Sendeckyj, in (J. A. Simmons, R. de Wit and R. Bullough, eds.)Fundamental Aspects of Dislocation Theory, (Nat. Bur. Stand. (U.S.) Special Publication 317: 1970), Vol. 1, p. 57.

  10. I. S. Sokolnikoff,Mathematical Theory of Elasticity, 2nd edition, (McGraw-Hill, New York: 1956), p. 318.

    Google Scholar 

  11. G. P. Sendeckyj,Journal of Elasticity, Vol. 1 (1971) 83.

    Google Scholar 

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Authors and Affiliations

  1. Advanced Composites Branch, Structures Division, Air Force Flight Dynamics Laboratory, Wright-Patterson AFB, 45433, Ohio

    G. P. Sendeckyj

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  1. G. P. Sendeckyj
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Sendeckyj, G.P. Interaction of cracks with rigid inclusions in longitudinal shear deformation. Int J Fract 10, 45–52 (1974). https://doi.org/10.1007/BF00955078

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