螺型位錯(cuò)偶極子與雙相材料界面缺陷的彈性干涉.pdf

1、復(fù)合材料中位錯(cuò)與夾雜及內(nèi)部缺陷之間的干涉問題，是當(dāng)前固體力學(xué)與材料科學(xué)研究領(lǐng)域的前沿?zé)狳c(diǎn)課題。本文首次對(duì)位錯(cuò)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(jìn)行了研究，解決了螺型位錯(cuò)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(yùn)用復(fù)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(jié)合復(fù)應(yīng)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(shí)的封閉形式解；同時(shí)計(jì)算了界面裂紋和剛性線尖端應(yīng)力和應(yīng)力強(qiáng)度因子。應(yīng)用擾動(dòng)技術(shù)，導(dǎo)出了作用于偶極子中心的位錯(cuò)力和位錯(cuò)力矩的顯式表達(dá)式；并討論了應(yīng)力強(qiáng)度因子、位錯(cuò)力和位錯(cuò)力矩隨材料相關(guān)參數(shù)，裂紋或剛性線長(zhǎng)度的變化規(guī)律。 分析結(jié)果表明，界面裂紋和剛性線夾雜對(duì)螺型位錯(cuò)偶極子與夾雜的干涉作用具有強(qiáng)烈的擾動(dòng)效應(yīng)。當(dāng)界面裂紋達(dá)到一定弧度時(shí)，可以將硬夾雜對(duì)位錯(cuò)偶極子的排斥作用改變?yōu)槲?；?dāng)剛性

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