非均匀复合材料中反平面裂纹的动态断裂力学研究

对于非均匀复合材料中多个裂纹的动态断裂力学问题，提出了一种分析方法，假设复合材料为正交各向异性并含有多个垂直于厚度方向的裂纹，材料参数沿厚度方向为变化的，沿该方向将复合材料划分为许多单层，假设单层材料参数为常数，应用柔度矩阵／刚度矩阵方法及Ｆｏｕｒｉｅｒ变换法，在Ｌａｐｌａｃｅ域内推导出了控制问题的奇异积分方程组，并用虚位移原理求解，给出了应力强度因子及能量释放率的表达式，然后利用Ｌａｐｌａｃｅ数值反演，得出了裂纹尖端的动态应力强度因子和能量释放率。作为算例，研究了带有两个裂纹的功能梯度结构，分析了材料参数的优化对降低应力强度因子的意义。