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Maxwell scheme for internal stresses in multiphase composites

  • The paper focuses on the reformulation of classic Maxwell's (1873) homogenization method for calculation of the residual stresses in matrix composites. For this goal, we equate the far fields produced by a set of inhomogeneities subjected to known eigenstrains and by a fictitious domain with unknown eigenstrain. The effect of interaction between the inhomogeneities is reduced to the calculation of the additional field acting on an inhomogeneity due to the eigenstrains in its neighbors. An explicit formula for residual stresses is derived for the general case of a multiphase composite. The method is illustrated by several examples. The results are compared with available experimental data as well as with predictions provided by the non-interaction approximation (Eshelby solution). It is shown that accounting for interaction can explain many experimentally observed phenomena and is required for adequate quantitative analytical modeling of the residual stresses in matrix composites.

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Metadaten
Autoren/innen:Giovanni Bruno, I. Sevostianov
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Mechanics of Materials
Jahr der Erstveröffentlichung:2019
Organisationseinheit der BAM:8 Zerstörungsfreie Prüfung
8 Zerstörungsfreie Prüfung / 8.5 Mikro-ZfP
Verlag:Elsevier Ltd.
Jahrgang/Band:129
Erste Seite:320
Letzte Seite:331
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Residual stressMultiphase compositesInteractionMicromechanical schemesAnisotropy
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
Material / Materialien und Stoffe
DOI:https://doi.org/10.1016/j.mechmat.2018.12.005
URL:http://gateway.webofknowledge.com/gateway/Gateway.cgi?GWVersion=2&SrcAuth=Alerting&SrcApp=Alerting&DestApp=WOS_CPL&DestLinkType=FullRecord&UT=WOS:000460191600029
ISSN:0167-6636
Verfügbarkeit des Volltexts:Volltext-PDF im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:04.01.2019
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:21.03.2019