含剪胀效应界面张力-位移关系的一种构造方法

作者：杨应华; 郭生栋复合模式断裂脱粘界面分离界面性能有限元方法刚度矩阵

摘要：为了研究异种材料界面的开裂过程,在Srensen等人工作的基础上,给出一种含剪胀效应张力-位移关系的构造方法。在界面受拉状态下,通过预先给定的剪胀函数及法向张力-位移关系导出切向张力-位移关系;在界面受压状态下,将切向张力分解为粘结力和摩擦力,摩擦力的大小与法向压力和粘结界面的破坏程度相关。该方法的结果解释了Srensen模型中切向张力-位移关系不连续及其不符合一致关联准则的原因。为便于进行数值计算,给出了用于三维有限元模型的界面刚度矩阵计算方法。选取了一种特定形式的剪胀函数,并将法向张力-位移关系假定为分段线性形式和指数形式,分别求得对应的切向张力-位移关系。最后给出了两个工程应用的例子,数值模拟结果与试验数据吻合较好。

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