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Crack tip shielding—An elastic theory of dislocations and dislocation arrays near a sharp crack

1981; University of Toronto Press; Volume: 29; Issue: 4 Linguagem: Inglês

10.1016/0001-6160(81)90139-5

1878-0768

B.S. Majumdar, S. J. Burns,

Mechanical stress and fatigue analysis

An elastic solution has been found for a screw dislocation near a crack in the absence of any external stresses. The dislocation produces a stress intensity factor on the crack even without external stresses. The stress intensity factor at the crack tip plus the dislocation's contribution to the stress intensity factor add to the stress intensity factor due to the applied stresses. Also the interaction between the crack and dislocations, and between dislocations in the presence of the crack can be solved by simply considering the associated stress intensity factors at the crack tip. Several additional solutions derived are two dislocations at the crack tip, a dislocation off the crack plane, a circle of dislocations around the crack tip and a finite length crack with external stresses. Nous avons trouve une solution élastique pour une dislocation vis près d'une fissure en l'absence de toute contrainte externe. La dislocation produit un facteur d'intensification de la contrainte sur la fissure, même en l'absence de contraintes externes. Le facteur d'intensification à l'extrémité de la fissure et la contribution de la dislocation au facteur d'intensification de la contrainte s'ajoutent au facteur d'intensification de la contrainte appliquée. On peut également trouves les interactions entre la fissure et les dislocations, et entre dislocations en présence de la fissure, en considérant simplement les facteurs d'intensification de la contrainte associés à l'extrêmité de la fissure. Nous avons également obtenu les solutions correspondant à deux dislocations à l'extrêmité de la fissure, une dislocation en dehors du plan de la fissure, un cercle de dislocations autour de l'extrêmité de la fissure et une longueur finie de fissure en présence de contraintes externes. Für eine Schraubenversetzung in der Nähe eines Risses wurde eine elastische Lösung bei Abwesenheit äuβerer Spannungen aufgestellt. Die Versetzung erzeugt einen Spannungsintensitätsfaktor sogar ohne die äuβere Spannung. Der Spannungsintensitätsfaktor an der Riβspitze plus der Beitrag der Schraubenversetzung addieren sich zur angelegten Spannung. Des weiteren kann die Wechselwirkung zwischen Riβ und Schraubenversetzung und zwischen Versetzungen bei Anwesenheit eines Risses einfach durch eine Betrachtung der entsprechenden Spannungsintensitätsfaktoren an der Riβspitze gelöst werden. Weitere zusätzliche Lösungen werden abgeleitet für zwei Versetzungen an der Riβspitze, für eine Versetzung auβerhalb der Riβebene, für einen Versetzungsring um die Riβspitze herum und für einen endlichen Riβ unter äuβerer Spannung.