徐 新 生， 程 显 贺， 徐 成 辉， 周 震 寰

( 1.大连理工大学 工程力学系, 辽宁 大连 116024；2.大连理工大学 工业装备结构分析国家重点实验室, 辽宁 大连 116024 )



含弱界面结构断裂分析中辛方法

徐 新 生*1,2， 程 显 贺1,2， 徐 成 辉1,2， 周 震 寰1,2

( 1.大连理工大学 工程力学系, 辽宁 大连 116024；2.大连理工大学 工业装备结构分析国家重点实验室, 辽宁 大连 116024 )

基于哈密顿体系，提出了一种分析含弱界面弹性材料断裂问题的辛方法．通过引入对偶变量，建立基本问题的哈密顿体系．在该体系下，问题的解可被辛本征解的级数形式所表示．利用辛本征解之间的辛共轭正交关系，以及裂纹面条件、弱界面条件和结构外边界条件，可确定辛本征解级数的待定系数，从而得到问题的解．这样，可以获得Ⅰ型和Ⅱ型广义应力强度因子解析表达式．数值结果揭示了各种边界条件对应力强度因子的影响，同时也表明该方法对复杂的混合边界条件问题更有效．

哈密顿体系；辛方法；应力强度因子；弱界面

0 引 言

随着科学技术的发展，层状复合材料以其优良的力学性能被广泛应用于土木、机械、航空航天以及电子工程领域中．该类材料通常由一种或多种材料通过黏合等方式构成，在使用中易产生界面裂纹，从而影响结构的整体性能以及寿命．目前，针对层状复合材料界面断裂的研究多集中于强连接界面情况，即假定材料界面位移和应力连续．然而，由于制造技术等原因，各层材料间界面往往达不到强连接……