在模型结构玻璃中连接显微镜和介视镜力学

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 凝聚物质物理学 凝聚物质物理学
• 计算材料科学科学 计算材料科学

背景情况:

• 无形固体表现出复杂的弹性异质,难以描述.
• 了解局部机械反应对于预测材料故障和宏观行为至关重要.
• 目前用于分析局部压力和应变的现有方法在捕捉各种材料行为方面存在局限性.

研究的目的:

• 引入一种新的形式主义来描述无形固体中的弹性异质.
• 建立微观结构性质和宏观机械反应之间的联系.
• 开发一个材料在压力下行为的预测框架,从柔性到脆性.

主要方法:

• 在亚热半静态动力学下对对能量的高阶应变能量扩张的导出.
• 对膨胀系数的统计分析及其与软,准局部模式的相关性.
• 在空腔内非线性应力-应变扩张以生成局部收益应力图 ("债券微力学").
• 将当地产量规则集成到一个标尺弹性塑料模型 (EPM) 中.

主要成果:

• "纽带微力学"方法与"冷矩阵"方法有很好的一致性,但对大压力激活的略高估值.
• 开发的框架成功地预测了材料在柔性到脆性的频谱中的应力反应.
• 分别在基于粒子的模拟和EPM中观察到亚扩散和扩散切割带的增长.

结论:

• 新型形式主义为了解弹性异质及其对材料性质的影响提供了一种有效的工具.
• 根据当地收益率规则进行的elasto-plastic模型为模拟材料故障提供了一个有前途的方法.
• 简单的中尺度模型在捕捉产量后无形系统的衰老动态方面存在局限性.