تحليل تنش خارج صفحه‌اي در باريكه ساخته شده از مواد تابعي محدود شده توسط دو نيم صفحه الاستيك حاوي چندين ترك در فصل مشترك باريكه و نيم صفحه

Outplane stress analysis of a functionally graded strip bounded with two elastic half plane including several finite cracks in interfacial zone between the strip and half plane

در اين مقاله با استفاده از روش توزيع نابجايي تحليل تنش در باريكه ساخته شده از مواد تابعي محدود شده توسط دو نيم صفحه الاستيك حاوي مجموعه اي از تركها در فصل مشترك باريكه و نيم صفحه ايزوتروپيك تحت بار خارج صفحهاي انجام شده است. ابتدا حل نابجايي در منطقه با حل معادله حاكم، اعمال شرايط مرزي و شرايط پيوستگي مربوط به نابجايي با استفاده از تبديل فوريه انجام ميگردد. بعد از اعمال شرايط مرزي ميتوان معكوس تبديل فوريه را اعمال نمود و ميدان تنش ناشي از نابجايي را در باريكه با خواص تابعي و نيم صفحه الاستيك محاسبه نمود. سپس با استفاده از اين حل، معادلات انتگرالي براي تحليل مسأله چندين ترك واقع در فصل مشترك باريكه و نيم صفحه الاستيك بدست ميآيند. اين معادلات از نوع تكينگي كوشي مي باشند كه با استفاده از روش عددي مناسب حل گرديده تا تابع توزيع نابجايي روي تركها بدست آيد. با بدست آوردن توزيع نابجايي روي تركها ميتوان ضرايب شدت تنش براي نوك تركهاي واقع در فصل مشترك را بدست آورد.

In this paper, analyses of several finite cracks in bonded materials with a graded interfacial zone were studied. The distributed dislocation technique is used to carry out stress analysis for two elastic half planes bonded through a non-homogeneous interfacial zone under anti-plane loading. The solution is obtained by means of Fourier transform method. The stress components reveal the familiar Cauchy singularity at the location of dislocation. Finally several examples are solved and the numerical results for the stress intensity factor are obtained. The influences of the geometric parameters, the thickness of the functionally graded strip and the crack size have significant effects on the stress intensity factors of crack tips which are displayed graphically.