Στην εργασία αυτή
μελετάμε το πρόβλημα ρωγμής Mode II, στα πλαίσια της
γραμμικής ελαστικής θεωρίας Τάσεων Ζεύγους (couple
stress elasticity), με την Τεχνική των Διανεμημένων
Εξαρμώσεων (Distributed Dislocation Technique). Η
εφαρμογή της Τεχνικής αυτής σε θεωρίες Γενικευμένου
Συνεχούς είναι τελείως πρωτότυπη. Οι λύσεις που υπάρχουν
στην υπάρχουσα βιβλιογραφία, για προβλήματα ρωγμών στην
θεωρία Τάσεων Ζεύγους είναι ασυμπτωτικές, δίνουν δηλαδή
το εντατικό πεδίο μόνο πολύ κοντά στο άκρο της ρωγμής.
Το πλεονέκτημα της παρούσας Τεχνικής είναι ότι μπορούμε
να υπολογίσουμε το εντατικό πεδίο σε ολόκληρο το σώμα,
για τυχούσες γεωμετρίες ρωγμής.
Αρχικά, στο πρώτο
κεφάλαιο, αναλύεται διεξοδικά η θεωρία Τάσεων Ζεύγους.
Συγκεκριμένα διατυπώνονται οι εξισώσεις ισορροπίας, οι
συνοριακές συνθήκες και οι καταστατικές εξισώσεις.
Ακολουθεί η διατύπωση της Αρχής Δυνατών Έργων και ενός
θεωρήματος μοναδικότητας για προβλήματα χωρίς
ιδιομορφίες στα πλαίσια της παρούσας θεωρίας.
Στο δεύτερο
κεφάλαιο, διατυπώνεται η θεωρία Ασυμβατότητας
(Incompatible Theory) του Kroener. Η θεωρία αυτή
αποτελεί την βάση για την θεωρία Εξαρμώσεων που
αναπτύσσεται ακολούθως. Σκοπός της θεωρίας αυτής είναι η
εύρεση του εντατικού πεδίου που προκαλείται απο μια
διακριτή εξάρμωση (discrete dislocation). Στην παρούσα
εργασία θα βρούμε το εντατικό πεδίο που προκαλείται απο
μια Συνεπίπεδη Εξάρμωση (Glide Dislocation) με διάνυσμα
Burger b=(b,0,0) και απο μια Σφηνοειδή
Στροφική Εξάρμωση (Wedge Disclination) με διάνυσμα Frank
Ω=(0,0,Ω).
Στο τρίτο και
τελευταίο κεφάλαιο εφαρμόζουμε την Τεχνική των
Διανεμημένων Εξαρμώσεων για την επίλυση επίπεδου
προβλήματος ρωγμής Mode II. Η Τεχνική αυτή εκμεταλεύεται
την Αρχή Υπερθέσεως Bueckner. Η λύση για μια διακριτή
εξάρμωση χρησιμοποιείται ως η συνάρτηση Green του
προβλήματος. Η ρωγμή κατασκευάζεται με διανομή διακριτών
εξαρμώσεων, με την διαδικασία αυτή καταλήγουμε σε μια
ιδιόμορφη ολοκληρωτική εξίσωση, η οποία επιλύεται
αριθμητικά με τη μέθοδο τετραγωνισμού Gauss-Chebyshev
προσαρμοσμένη κατάλληλα για τέτοιου τύπου εξισώσεις. Η
λύση της ολοκληρωτικής εξίσωσης θα μας δώσει τη
συνάρτηση των μετατοπίσεων στα χείλη της ρωγμής. Το
εντατικό πεδίο μπορεί να υπολογιστεί πλέον σε όλο το
σώμα με ολοκληρωτικούς τύπους. Στο τέλος της ενότητας
δίνονται διαγράμματα για τις τάσεις σε διάφορες θέσεις
γύρω από τη ρωγμή.