The elasticity problem for a stratified semi-infinite medium containing a penny-shaped crack filled with a gas

Czasopismo : Acta Mechanica et Automatica
Tytuł artykułu : The elasticity problem for a stratified semi-infinite medium containing a penny-shaped crack filled with a gas

Autorzy :
Andrejkiv, O.
Ivan Franko National University of L'viv, 1, Universytetska str., Lviv, 79000, Ukraine, andreykiv@ipm.lviv.ua,
Awrejcewicz, J.
Katedra Automatyki i Biomechaniki, Wydział Mechaniczny, Politechnika Łódzka, ul. Stefanowskiego 1/15, 90-924 Łódź, awrejcew@p.lodz.pl,
Bogdanovič, P.
Belorusskij gosudarstrennyj transporta, ul'. Kirova 34, 246653, Gomel', Belarus', bogdanovich@belsut.gomel.by,
Daunys, M.
Machine Design Department, Kaunas University of Technology, Kęstučio 27, 44312 Kaunas, Lithuania, mykolas.daunys@ktu.lt,
Daunys, M.
Machine Design Department. Kaunas University of Technology, Kestucio 27. 44312Kaunas, Lithuania, mykolas.daunys@ktu.lt,
Derpeński, Ł.
Politechnika Białostocka, Wydział Mechaniczny, Katedra Mechaniki i Informatyki Stosowanej, ul. Wiejska 45 C, 15-351 Białystok, derpik@pb.bialystok.pl,
Ganczarski, A.
Katedra Mechaniki Ciał Odkształcalnych, Wydział Mechaniczny, Politechnika Krakowska, Al. Jana Pawła II 37, 31-864 Kraków, artur.ganczarski@pk.edu.pl,
Kaleta, J.
Instytut Materiałoznawstwa i Mechaniki Technicznej, Politechnika Wrocławska, ul. Mariana Smołuchowskiego 25, 50-370 Wrocław, jerzy.kaleta@pwr.edu.pl,
Karolczuk, A.
Katedra Mechaniki i Podstaw Konstrukcji Maszyn, Wydział Mechaniczny, Politechnika Opolska, ul. Mikołajczyka 5, 45-271 Opole, karol@po.opole.pl,
Kulczycki-Żyhajło, R.
Wydział Mechaniczny, Politechnika Białostocka, ul. Wiejska 45 C, 15-351 Białystok, ksh@pb.edu.pl,
Litewka, A.
Departamento da Eneenkaria Civil, Universidade da Beira Interior, Caicada Fonte do Lameiro, 6200-358 Covilha, Portugal, litewka@ubi.pt,
Mazurkiewicz, A.
Katedra Podstaw Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki. Wydział Mechaniczny, Uniwersytet Technologiczno-Przvrodniczy, ul. Kaliskiego 7, 85-796 Bydgoszcz, fanzipkm@utp.edu.pl,
Monastyrskyy, B.
Pidstryhach Institute for Applied Problems of Mechanics and Mathematics, NASU, 3-b Naukova Str., 79060 Lviv, labmtd@iapmm.lviv.ua,
Abstrakty : This paper deals with a periodic two-layered elastic half-space weakened by an interface penny-shaped crack tilled with a gas. The study is based on the approximate treatment by using the linear elasticity with microlocal parameters in the axisymmetric case. Applying the Hankel integral transforms, we obtain a system of dual integral equations. It is reduced to a set of two integral equations which are solved numerically. Some results concerning the variation of the internal gas pressure and the stress intensity factors of mode I and mode II are illustrated graphically.

Niniejsza praca poświęcona jest zagadnieniu periodycznej dwuwarstwowej półprzestrzeni sprężystej osłabionej międzywarstwową szczeliną kołową wypełnioną gazem. Zastosowano przybliżone podejście oparte na liniowej teorii sprężystości z parametrami mikrolokalnymi w osiowo-symetrycznym przypadku. Używając transformacji Hankela, otrzymano układ dualnych równań całkowych, który sprowadzono do numerycznego rozwiązania równań całkowych. Zależności dotyczące wewnętrznego ciśnienia gazu i współczynników intensywności naprężeń zilustrowano graficznie.

Słowa kluczowe : sprężystość, naprężenie, transformacja Hankela, stress intensity, elasticity, Hankel transforms,
Wydawnictwo : Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej
Rocznik : 2007
Numer : Vol. 1, no. 1
Strony : 63 – 66
Bibliografia : 1. Balueva A., Dashevsky  I. (1994), Model of internal gas-filled crack growth in materials, Mechanics of Solids, No 6, 113–118.
2. Balueva A., Dashevsky I. (1995), The estimations of gas-filled crack growth, Mechanics of Solids, No 6, 130–136.
3. Kaczyński  A., Monastyrskyy  B. (2004), On the problem of some interface defect filled with a compressible fluid in a periodic stratified medium, J. Theor. Appl. Mech., Vol. 42, No 1, 41-57.
4. Matczyński M., Martynyak R., Kryshtafovych  A. (1999), Contact problem of a crack filled with heat-conducting gas, In: Proc. of 3rd Int. Congress on Thermal Stresses, June 13-17, 1999, Cracow (Poland), 127-130.
5. Matysiak  S., Woźniak  Cz. (1987), Micromorphic effects in a modelling of periodic multilayered elastic composites, Int. J. Engng Sci., Vol. 25, 549–559.
6. Monastyrskyy  B. Kaczyński  A. (2005), Stress intensity factors for a half-space with a penny-shaped crack filled with compressible liquid. In: Materiały III Sympozjum Mechaniki Zniszczenia Materiałów i Konstrukcji, Augustów (Poland), 1–4 czerwca 2005, 241-244.
7. Pusz P. (1988), Axisymmetric Boussinesq problem for a periodic two-layered elastic half-space, Studia Geotechnika et Mechanica., Vol. 10, 77-89.
8. Ufland Y. S. (1977), Dual integrals method in mathematical physics problems (in Russian), Nauka, Leningrad.
9. Zazovsky  A. (1979a), A growth of plain penny-shaped crack in impermeable rock structure, Mechanics of Solids, No 2, 103–109.
10. Zazovsky  A. (1979b), A growth of penny-shaped crack in rock mass saturated with liquid, Mechanics of Solids, No 2, 169–178.
11. Yevtushenko A., Sulym  G. (1980), Stress concentration around a cavity filled with fluid, Fiz. Chim. Mech. Mater., Vol. 16, No 6, 70-73.
DOI :
Cytuj : Andrejkiv, O. ,Awrejcewicz, J. ,Bogdanovič, P. ,Daunys, M. ,Daunys, M. ,Derpeński, Ł. ,Ganczarski, A. ,Kaleta, J. ,Karolczuk, A. ,Kulczycki-Żyhajło, R. ,Litewka, A. ,Mazurkiewicz, A. ,Monastyrskyy, B. , The elasticity problem for a stratified semi-infinite medium containing a penny-shaped crack filled with a gas. Acta Mechanica et Automatica Vol. 1, no. 1/2007
facebook