利用复变格林函数法的Eshelby夹杂外场的一般显式解析解
作者:李瑞; 唐智亿; 苏飞; 范文; 马利锋
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鉴于椭圆各向异性夹杂外场在文献中还没有完整的显式解析表达式,通过对二维Eshelby椭圆各向异性夹杂问题的重新研究,得到了Eshelby椭圆各向异性夹杂在远场载荷作用下具有均匀特征应变分布的内外场的一般显式解析解。此外,对经典的Inglis椭圆孔问题进行了重新研究,得到了该问题在直角坐标系的显式解析解。本文利用等效特征应变原理,求解了具有均匀特征应变分布和远场载荷的椭圆各向异性夹杂中的应力分布问题。然后,在平面弹性的框架下,用复变量格林函数法描述了Eshelby椭圆各向异性夹杂的模型,给出了具有均匀特征应变分布的Eshelby椭圆各向异性夹杂在远场载荷作用下外场的一般显式解析解,讨论了它在液体包裹体问题中的应用。结果表明,内压和远场载荷会导致基体长轴端部附近的应力集中,液态夹杂物的存在会降低系统的稳定性。本文得到的Eshelby椭圆各向异性包裹体问题的通用解析解比较简单,其在液体包裹体问题上的研究成果可以解释土体液化的微观机制以及液体包裹体对土壤滑坡的影响。与曲线坐标系下的Inglis解相比,本文得到的直角坐标系Inglis解是一种一般形式,将更加简洁。