О критерии прочности соединения пластин внахлест

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

На основе экспериментальных данных разрушения адгезионного слоя, сопрягающего по заданному участку две пластины, и соответствующего расчетной схеме известного аналитического решения рассматриваются варианты критерия разрушения, учитывающего гидростатическое давление и инвариантные составляющие упругой энергии. Исследуются одно- и двухпараметрические критерии, в которых произведения энергии деформации объема и формы на толщину слоя формируют критический поток удельной упругой энергии. Показано, что разрыхление тонкого адгезионного слоя при квазилинейном относительно энергии деформации объема двухпараметрическом критерии наиболее точно описывает критическое состояние.

Об авторах

В. В. Глаголев

Тульский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: vadim@tsu.tula.ru
Россия, Тула

А. И. Лутхов

Тульский государственный университет

Email: tip460@mail.ru
Россия, Тула

Список литературы

  1. Steven R.A., Stefan H. Strength prediction of beams with bi-material butt-joints // Eng. Fract. Mech. 2003. V. 70. № 12. P. 1491–1507. https://doi.org/10.1016/S0013-7944(02)00149-2
  2. Labossiere P.E.W., Dunn M.L. Fracture initiation at three-dimensional bimaterial interface corners // J. Mech. Phys. Solids. 2001. V. 49. № 3. P. 609–634. https://doi.org/10.1016/s0022-5096(00)00043-0
  3. Wu Z., Tian S., Hua Y., Gu X. On the interfacial strength of bonded scarf joints // Eng. Fract. Mech. 2014. V. 131. P. 142–149. https://doi.org/10.1016/j.engfracmech.2014.07.026
  4. Устинов К.Б. О расслоении полосы по границе раздела упругих свойств. Часть 2. Случай сдвиговой трещины // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. 2016. № 2. С. 131–142. https://doi.org/10.15593/perm.mech/2016.2.09
  5. Ustinov K.B., Massabo R., Lisovenko D.S. Orthotropic strip with central semi-infinite crack under arbitrary loads applied far apart from the crack tip. Analytical solution // Engineering Failure Analysis. 2020. V. 110. 104410. https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2020.104410
  6. Астафьев В.И., Радаев Ю.Н., Степанова Л.В. Нелинейная механика разрушения. Самара: Изд-во Самарского университета, 2001. 632 с.
  7. Nakano N., Sekiguchi Y., Sawa T. FEM stress analysis and strength prediction of scarf adhesive joints under static bending moments // Int. J. Adhes. Adhes. 2013. V. 44. P. 166–173. https://doi.org/10.1016/j.ijadhadh.2013.02.010
  8. Campilho R.D.S.G., Banea M.D., Neto J.A.B.P., da Silva L.F.M. Modelling of single-lap joints using cohesive zone models: Effect of the cohesive parameters on the output of the simulations // The Journal of Adhesion. 2012. V. 88 № 4–6. P. 513–533. https://doi.org/10.1080/00218464.2012.660834
  9. De Moura M.F.S.F., Goncalves J.P.M. Cohesive zone model for high-cycle fatigue of adhesively bonded joints under mode I loading // Int. J. Solids Struct. 2014. V. 51. № 5 P. 1123–1131. https://doi.org/10.1016/j.ijsolstr.2013.12.009
  10. Panettieri E., Fanteria D., Danzi F. Delaminations growth in compression after impact test simulations: Influence of cohesive elements parameters on numerical results // Compos. Struct. 2016. V. 137. P. 140–147. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2015.11.018
  11. Volkersen O. Die Nietkraftverteilung in zugbeanspruchten nietverbindungen mit konstanten laschenquerschnitten // Luftfarhtforschung. 1938. V. 15. P. 41–47.
  12. Goland M., Reissner E. The stresses in cemented joints // J. Appl. Mech. 1944. V. 11. № 1. P. 17–27. https://doi.org/10.1115/1.4009336
  13. Adams R.D., Peppiatt N.A. Stress analysis of adhesive-bonded lap joints // J. Strain Anal. 1974. V. 9. № 3. P. 185–196. https://doi.org/10.1243/03093247V093185
  14. da Silva L.F.M., das Neves P.J.C., Adams R.D., Wang A., Spelt J.K. Analytical models of adhesively bonded joints – Part II: Comparative study // Int. J. Adhes. Adhes. 2009. V. 29. № 3. P. 331–341. https://doi.org/10.1016/j.ijadhadh.2008.06.007
  15. Carpenter W.C. Goland and Reissner were correct // J. Strain Anal. Eng. Design. 1989. V. 24. № 3. P. 185–187. https://doi.org/10.1243/03093247V243185
  16. Глаголев В.В., Маркин А.А. Предельные состояния адгезионных слоев при комбинированном нагружении // Изв. РАН. МТТ. 2023. № 6. С. 39–46. https://doi.org/10.31857/S0572329923600019
  17. Novozhilov V.V. On plastic cavitation // J. Appl. Math. Mech. 1965. V. 29. № 4. P. 811–819. https://doi.org/10.1016/0021-8928(65)90090-0
  18. Prandtl L. Spannungsverteilung in plastischen korpern // Proc. 1st Internat. Congr. Appl. Mech. 1924. P. 43–54.
  19. Guest J.J. Yield surface in combined stress // Phil. Mag. Ser.7. 1940. V. 30. P. 349–369.
  20. Schleicher F. Der spannungszustand an der fliessgrenze (Plastizitatsbedingung) // ZAMM. 1926. V. 6. № 3. P. 199–216. https://doi.org/10.1002/zamm.19260060303
  21. Толоконников Л.А., Толоконников О.Л., Султанов И.С. Осесимметричные пластические деформации при условии пластичности, зависящем от гидростатического напряжения // Прикладная механика. 1976. Т. XII. № 8. С. 43–48.
  22. Толоконников О.Л. Установка для испытаний трубчатых образцов материалов в среде высокого давления // Изв. АН СССР. МТТ. 1985. № 3. С. 185–188.
  23. Berto F., Glagolev V.V., Markin A.A. Relationship between Jc and the dissipation energy in the adhesive layer of a layered composite // Int. J. Fract. 2020. V. 224. № 2. P. 277-284. https://doi.org/10.1007/s10704-020-00464-0
  24. Santos M.A.S., Campilho R.D.S.G. Mixed-mode fracture analysis of composite bonded joints considering adhesives of different ductility // Int. J. Fract. 2017. V. 207. P. 55–71. https://doi.org/10.1007/s10704-017-0219-x
  25. Dionisio J.M.M., Ramalho L.D.C., Sanchez-Arce I.J., Campilho R.D.S.G., Belinha J. Fracture mechanics approach to stress singularity in adhesive joints // Int. J. Fract. 2021. V. 232. P. 77–91. https://doi.org/10.1007/s10704-021-00594-z
  26. De Sousa C.C.R.G., Campilho R.D.S.G., Marques E.A.S., Costa M., da Silva L.F.M. Overview of different strength prediction techniques for single-lap bonded joints // Proc. Inst. Mech. Eng. Part L. 2017. V. 231. № 1–2. P. 210–223. https://doi.org/10.1177/1464420716675746
  27. Bogacheva V.E., Glagolev V.V., Glagolev L.V., Markin A.A. On the influence of the mechanical characteristics of a thin adhesion layer on the composite strength. Part 1. Elastic deformation // PNRPU Mechanics Bulletin. 2022. № 3. P. 116–124. https://doi.org/10.15593/perm.mech/2022.3.12
  28. Bruno D., Greco F., Lonetti P. Computation of energy release rate and mode separation in delaminated composite plates by using plate and interface variables // Mech. Adv. Mater. Struct. 2005. V. 12. № 4. P. 285–304. https://doi.org/10.1080/15376490590953563
  29. Bruno D., Greco F. Mixed-mode delamination in plates: a refined approach // Int. J. Solids Struct. 2001. V. 38. № 50–51. P. 9149–9177. https://doi.org/10.1016/S0020-7683(01)00179-2

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024