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A mixed mode FRACTURE CRITERION BASED ON THE MAXIMUM TANGENTIAL STRESS IN BRITTLE INCLUSION

Acta Mechanica Solida Sinica 2005年第3期18卷 225-233页

作者： Ji Changjiang Li Zhonghua Sun Jun School of Naval Architecture Ocean and Civil Engineering Shanghai Jiaotong University Shanghai 200240 China State Key Laboratory for Mechanical Behavior of Material School of Materials Science and Engineering Xi＇an Jiaotong University Xi＇an 710049 China

A closed-form solution for predicting the tangential stress of an inclusion located in mixed mode ⅰ and ⅱ crack tip field was developed based on the Eshelby equivalent inclusion theory. Then a mixed mode fracture criterion, including the fracture direction and the critical load, was established based on the maximum tangential stress in the inclusion for brittle inclusioninduced fracture materials. The proposed fracture criterion is a function of the inclusion fracture stress, its size and volume fraction, as well as the elastic constants of the inclusion and the matrix material. The present criterion will reduce to the conventional one as the inclusion having the same elastic behavior as the matrix material. The proposed solutions are in good agreement with detailed finite element analysis and measurement.

关键词： mixed mode ⅰ and ⅱ crack fracture toughness inclusion Eshelby inclusion theory

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