Interaction of shear waves with a griffith crack situated in an infinitely long elastic strip

Abstract

This paper deals with the propagation of shear waves in a wave guide which is in the form of an infinite elastic strip with free lateral surfaces. This strip contains a Griffith crack. An integral transform method is used to find the solution of the equation of motion from the linear theory for a homogeneous, isotropic elastic material. This method reduces the problem into an integral equation. It has been observed that only shear waves with frequencies less than a parameter-value, depending on the width of the wave guide, can propagate. The integral equation is solved numerically for a range of values of wave frequency and the width of the strip. These solutions are used to calculate the dynamic stress intensity factor, displacement on the surface of the crack and crack energy. The results are shown graphically.

Résumé

Le mémoire est relatif à la propagation d'ondes de cisaillement dans un guide d'onde qui se présente sous la forme d'une bande élastique infinie présentant deux surfaces latérales libres. Cette bande comporte une fissure de Griffith. Une méthode de transformée intégrale est utilisée pour trouver la solution de l'équation de mouvement à partir de la théorie linéaire et dans le cas d'un matériau homogène isotrope et élastique. Cette méthode réduit le problème à une équation intégrale. On a observé que seules les ondes de cisaillement présentant une fréquence inférieure à une certaine valeur fixée comme paramètre et dépendant de la largeur du guide d'onde, peuvent se propager. L'équation intégrale est résolue de manière numérique pour une gamme de valeurs différentes de la fréquence de l'onde et de la largeur de la bande. Ces solutions sont utilisées pour calculer le facteur d'intensité de contrainte dynamique, le déplacement des surfaces de la fissure et l'énergie de fissuration. Les résultats sont exprimés par voie graphique.