Discrete dislocation analysis of pre-existing cracks

Abstract

The discrete dislocation method is employed to determine the dislocation configurations associated with a continuous plastic crack subjected to both loading and unloading. The concept of anticrack dislocations is introduced in order to satisfy the free surface boundary conditions on the surfaces of the unloaded crack associated with lattice dislocations in its plastic zone. Various configurations of the unloaded crack, which incorporate a zipping action of the crack surfaces to reduce surface energy, are illustrated schematically wherein the discrete dislocation analysis is utilized. The results are obtained for both a tensile and a shear crack.

Résumé

On utilise la méthode de dislocations discrètes pour déterminer la configuration des dislocations associées à une fissure plastique continue soumise à une charge et à déchargement. Le concept de dislocation d'anti-fissure est introduit en vue de satisfaire les conditions aux limites de surface libre sur les faces de la fissure non chargée, associées aux dislocations des réseaux dans la zône plastique. Des configurations variées de fissures non soumises à sollicitation qui comportent une action de fermeture des surfaces de fissure en vue de réduire l'énergie de surface, sont schématiquement illustrées dès lors que l'analyse par dislocations discrètes peut être utilisée. Des résultats sont obtenus pour des fissurations sous tension et sous cisaillement.