摘要：本研究針對各向異性復合材料中正交于層合面的宏觀裂紋，通過理論和數值方法，研究裂紋前方層狀界面上發生的界面屈服或脫粘現象對該層內裂尖應力應變場及裂紋擴展的影響。首先，通過疊加原理，將復合材料含裂紋及界面屈服/脫粘的問題等效為兩個問題的疊加：一個是各向異性材料只含裂紋但無界面屈服/脫粘問題；一個是復合材料含界面屈服/脫粘但無裂紋的問題。其次，通過彈性力學復勢理論推導出各向異性復合材料含滑移型位錯時的應力應變基本解，通過滑移型位錯表征界面的屈服或脫粘，利用其建立含裂紋及界面滑移的應力平衡方程，利用Chebyshev多項式法數值求解含位錯密度的奇異積分方程，得到表征界面屈服/脫粘的滑移位錯密度的具體分布。最后，數值分析界面發生屈服或脫粘的情況下，裂紋尖端前方區域應力的再分布現象，并著重分析界面剪切屈服應力、界面屈服/脫粘特征長度、界面摩擦應力等對復合材料層內裂紋擴展的影響，結果表明復合材料界面屈服/脫粘現象可有效降低獨立層內裂尖前方的應力集中度，從而抑制獨立層中裂紋的擴展。本文工作可為研究復合材料中獨立層內的裂紋擴展以及界面屈服/滑移對裂紋的影響提供一種有效的方法。

　　關鍵詞：復合材料；裂紋；位錯；界面屈服，界面脫粘

　　聯系方式

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責任編輯：趙澤南

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