An analysis of an elastic solid incorporating a crack under the influences of surface effects in plane & anti-plane deformations

Kim, Chun Il

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자료유형: 학술저널

저자정보: Kim, Chun Il (Department of Mechanical Engineering, University of Alberta)

저널정보: 테크노프레스 Interaction and multiscale mechanics Interaction and multiscale mechanics 제4권 제2호

발행연도: 2011.1

수록면: 123 - 137 (15page)

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We review a series of crack problems arising in the general deformations of a linearly elastic solid (Mode-I, Mode-II and Mode-III crack) and, perhaps more significantly, when the contribution of surface effects are taken into account. The surface mechanics are incorporated using the continuum based surface/interface model of Gurtin and Murdoch. We show that the deformations of an elastic solid containing a single crack can be decoupled into in-plane (Mode-I and Mode-II crack) and anti-plane (Mode-III crack) parts, even when the surface mechanics is introduced. In particular, it is shown that, in contrast to classical fracture mechanics (where surface effects are neglected), the incorporation of surface elasticity leads to the more accurate description of a finite stress at the crack tip. In addition, the corresponding stress fields exhibit strong dependency on the size of crack.

#surface elasticity #mode-I, II, III #plane deformations #anti-plane deformations #crack tip analysis #complete exact solution #Cauchy singular integro-differential equations

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Kim, Chun Il

소속기관 Department of Mechanical Engineering, University of Alberta

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