The interaction between a crack and a dislocation dipole

Abstract

This paper presents the results of an analysis which considers the interaction between a semi-infinite crack and a dislocation dipole. Applying the operator derived by Denda [1] to the crack/dislocation interaction solution developed by Lo [2], explicit expressions are obtained for the stress intensity factors at the tip of the crack. Results are computed and discussed for a variety of geometrical configurations, with the intent of developing an understanding of the effects of position and orientation of the dislocation dipole on crack tip shielding and antishielding. The solution can be used as a Green's function in semi-empirical analyses such as the one proposed by Chudnovsky [3], where the interaction between a crack in a polymeric material and the damage (crazing) which surrounds it is solved by experimentally measuring the crack opening displacements of the crazes and calculating the amount of toughening caused by the damage.

Résumé

On présente les résultats d'une analyse prenant en compte l'interaction entre une fissure semi-infinie et une paire de dislocations. En appliquant un opérateur dû à Denda à la solution d'interaction fissure/dislocation proposée par Lo, on obtient des solutions explicites pour les facteurs d'intensité de contraintes à l'extrémité de la fissure. Les résultats sont calculés et discutés pour une gamme de configurations géométriques, dans le but de développer une intelligence des effets de la position et de l'orientation de la paire de dislocations sur l'effet de couverture ou de non-couverture à l'extrémité de la fissure. La solution peut être utilisée sous la forme d'une fonction de Green dans les analyses semi-empiriques telles que celles proposées par Chudnovsky, où l'interaction entre une fissure dans un matériau polymère et l'endommagement (criques) qui l'environne est résolue par une mesure expérimentale des COD des criques et par le calcul de l'intensité du durcissement associé à l'endommagement.