灭的混乱和不稳定控制动态断裂在三个维度
Yuri Lubomirsky1, Eran Bouchbinder2
1Chemical and Biological Physics Department, Weizmann Institute of Science, Rehovot, 7610001, Israel.
我们调查了3D脆裂变动态与障碍,发现裂变速度是有限的,并随着障碍的强度而下降. 这揭示了材料的不完美如何影响断裂模式和能量消耗.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 物理 物理学 物理
- 计算力学 计算力学 计算力学
背景情况:
- 3D脆裂动态在材料科学中提出了重大挑战.
- 了解材料故障对于结构完整性和安全至关重要.
研究的目的:
- 为了研究具有无序断裂能量的材料中的3D脆裂的动态.
- 分析疾病特征 (相关长度R和强度σ) 对裂传播和速度的影响.
主要方法:
- 使用相场方法来模拟3D脆脆裂变动态.
- 嵌入的高斯式灭了断裂能量中的混乱,以模拟物质的不完美.
主要成果:
- 平均裂纹速度 (v) 受到限制速度的限制,比同质材料低,并且随着破坏强度 (σ) 的下降而下降.
- 断裂能量的动态重新规范化随着驱动力 (G) 的增加而发生,受二维分支不稳定性和混乱的影响.
- 分支的概率随着G的增加而增加,导致雾的断裂表面和状结构,影响断裂能量和速度.
结论:
- 障碍显著影响3D脆裂动态,限制速度和改变断裂表面形态.
- 该研究提供了关于裂分支,能量消散和复杂骨折模式的形成的见解,与实验观测一致.
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