螺型位錯偶極子與雙相材料界面缺陷的彈性干涉.pdf

1、復合材料中位錯與夾雜及內(nèi)部缺陷之間的干涉問題，是當前固體力學與材料科學研究領域的前沿熱點課題。本文首次對位錯偶極子與直線界面缺陷以及圓形夾雜界面缺陷的彈性干涉進行了研究，解決了螺型位錯偶極子與含界面裂紋或界面剛性線夾雜的彈性干涉問題。 運用復變函數(shù)解析延拓原理，將上述問題轉(zhuǎn)化為Riemann-Hilbert 邊值問題，結合復應力函數(shù)奇性主部分析方法、廣義Liouville 定理、Cauchy 型積分和留數(shù)定理，獲得了上述問題的一

2、般解答。作為特例，求出了界面含一條裂紋或剛性線夾雜時的封閉形式解；同時計算了界面裂紋和剛性線尖端應力和應力強度因子。應用擾動技術，導出了作用于偶極子中心的位錯力和位錯力矩的顯式表達式；并討論了應力強度因子、位錯力和位錯力矩隨材料相關參數(shù)，裂紋或剛性線長度的變化規(guī)律。 分析結果表明，界面裂紋和剛性線夾雜對螺型位錯偶極子與夾雜的干涉作用具有強烈的擾動效應。當界面裂紋達到一定弧度時，可以將硬夾雜對位錯偶極子的排斥作用改變?yōu)槲划攧傂?/p>

3、線夾雜達到一定弧度時，不但可以將軟夾雜對位錯偶極子的吸引改變?yōu)榕懦?，也可以改變軟基體對位錯偶極子的作用性質(zhì)。位錯偶極子對應力強度因子具有很強的屏蔽或反屏蔽效應；硬夾雜排斥位錯偶極子，而裂紋吸引位錯偶極子，在一定條件下，二者的組合可能導致裂紋附近出現(xiàn)無位錯區(qū)；當缺陷的長度和材料剪切模量比達到臨界值時，可以改變偶極子和界面之間的干涉機理；材料的各向異性性質(zhì)可以增強界面裂紋對位錯偶極子的吸引，而削弱界面剛性線對位錯力的排斥。位錯偶極子平衡位置