The plastic zone ahead of a mode II plane strain crack

Abstract

The problem of a mode II plane strain crack in an elastic perfectly-plastic solid is analysed. It is shown that the elastic singular field for a crack cannot be matched with the near-tip field. Hence, the usual definition of small scale yielding is inappropriate. By matching the stress field in the plastic zone with the elastic dominant field for a blunt crack near the crack line at the elastic-plastic boundary, the elastic-plastic boundary ahead of the crack is determined.

Résumé

On analyse le problème d'une fissure de mode II en état de déformation plane dans un solide élastique parfaitement plastique. On montre que le champ singulier élastique relatif à une fissure ne peut être atteint par le champ régnant au voisinage de l'extrémité de la fissure considérée. Dès lors, la définition habituelle de l'écoulement platique à petite échelle n'est pas adéquate. On détermine la limite élastique-plastique en avant de la fissure en faisant se correspondre le champ de contraintes dans la zone plastique avec le champ principal élastique correspondant à une fissure arrondie située près de la ligne de la fissure.