Investigation of the initial stage of fracture of a piecewise homogeneous body with interface crack compressed along the interface

Abstract

We consider the initial stage of the fracture process in a piecewise homogeneous body compressed along the plane interface of materials containing an interface crack. We perform analytic evaluation of the parameters of a small-scale prefracture zone in the joining material near the tips. The values of separation of the boundaries of this zone are determined. This quantity is used in the deformation criterion of formation of a secondary microcrack from this zone. The mechanism of crack-growth initiation is proposed for an incipient crack. This mechanism leads to merging of this crack with a growing microcrack under increasing loading.

Розглядається початковий етап процесу руйнування кусково-однорідного тіла при стисканні вздовж плоскої межі поділу матеріалів, що містить міжфазну тріщину. Виконано аналітичний розрахунок параметрів маломасштабної зони передруйнування у з’єднувальному матеріалі поблизу вершин. Знайдено величину розходження меж зони, яка використовується в подальшому в деформаційному критерії утворення в ній вторинної мікротріщини. Запропоновано механізм зрушення початкової тріщини, який передбачає її злиття зі зростаючою мікротріщиною при збільшенні навантаження.