A discussion of crack-forking in anti-plane strain deformation

Abstract

It is shown, by developing a virtual work study from first principles, that a straight crack, subjected to anti-plane loading, cannot abruptly change its direction of propagation, even if it is loaded asymmetrically. This agrees with a statement made by E. Smith in a recent paper but it is argued that the reasoning of Smith was not conclusive, being based in fact upon the assumption that a fork already exists. It is proposed that the apparent paradox, that a crack will propagate most easily in the direction normal to the loading and yet cannot turn towards this configuration, could be resolved by the study of a smoothly curving crack.

Résumé

En développant une étude sur le travail virtuel, on montre qu'une fissure droite, soumise à une mise en charge antiplanaire, ne peut modifier brusquement la direction de sa propagation, même sous une sollicitation asymétrique. Ceci concorde avec une assertion formulée par E. Smith dans une publication récente, mais le raisonnement de Smith étant basé sur l'hypothèse de l'existence préalable d'une fourche, on estime que celui-ci n'est pas concluant.

On propose que le paradoxe apparent, suivant lequel une fissure se propage plus aisément dans la direction normale à celle de la charge, et pourtant ne peut évoluer vers cette configuration, peut être résolu par l'étude d'une fissure présentant une légère courbure.