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裂纹何时以及如何扩展? (英文) Zbl 1371.74016号

摘要:各向同性二维脆性材料中的裂纹扩展被广泛视为两个独立标准之间的相互作用。沿裂纹路径的能量释放率的Griffith上限决定了裂纹何时扩展,而局部对称原理PLS决定了裂纹的扩展方式,即沿哪个方向扩展。PLS基本上可以预测模式I的传播,但它不可能适用于各向异性设置。此外,它不符合其竞争对手最大能量释放原则,根据该原则,传播方向应与最大能量释放方向一致。此外,始终隐式假设时间传播的连续性。本着快速发展的断裂变分理论的精神,我们根据物理学中常用的工具重新审视了裂纹路径,即在合适的竞争裂纹状态中,当前状态的能量超稳态。在这样做的过程中,我们不需要呼吁各向同性或时间的连续性。在这里,我们说明了二维环境中元静态的影响。在二维各向同性设置中,它恢复了光滑裂纹路径的PLS。在各向异性情况下,它产生了一个新的准则。但是,社区更直接关注的是,它还表明各向同性环境中的二维裂纹扭结与传播时间的连续性不相容。因此,如果将时间连续性视为不可协商的,我们的工作意味着沿着单个裂纹分支的裂纹扭结的经典观点是不正确的,并且裂纹方向的变化必然涉及更微妙的几何或演化。

MSC公司:

74A45型 断裂和损伤理论
74B05型 经典线性弹性
74兰特 脆性断裂
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