在粘合剂和聚合物玻璃中,用于粘合剂和聚合物玻璃的棒滑断裂的速率依赖接口模型
Chung-Yuen Hui1,2, Xuemei Xiao1, Matteo Ciccotti3
1Sibley School of Mechanical and Aerospace Engineering, Cornell University, Ithaca, NY 14853, USA. ch45@cornell.edu.
Soft matter
|June 10, 2025
概括
本研究提出了一种统一的理论,用于在聚合物中使用速度依赖的凝聚模型的棒滑断裂. 它揭示了剥离速度如何影响裂不稳定性和粘合剂等材料的生长动态.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 断裂力学 断裂力学 断裂力学
- 聚合物物理 聚合物物理
背景情况:
- 在各种聚合物中观察到以间歇性裂纹传播为特征的stick-slip骨折,但缺乏完整的理论框架.
- 这种现象涉及到裂的停止,直到达到关键的能量释放率,然后是快速增长和随后的停止.
研究的目的:
- 开发一个统一的理论模型,以了解棒滑断裂现象.
- 为了研究剥离速度对裂不稳定性和弹性支持层材料的生长的影响.
主要方法:
- 开发一种取决于利率的凝聚性模型.
- 数学建模应用于零度剥离测试设置.
- 在不同剥离速度下分析裂纹行为.
主要成果:
- 拟议的模型解释了基于剥离速度的不同类型的棒滑不稳定性.
- 在缓慢的速度下,裂呈现缓慢的增长,达到最大速度,然后出现不稳定的增长. 在关键速度以上,缓慢的增长被绕过,不稳定性更早开始.
- 这项研究强调了裂行为的依赖于施加的力和材料特性.
结论:
- 取决于速率的凝聚性模型为滑骨折提供了统一的解释.
- 剥离率是一个关键参数,决定了棒滑动不稳定性的开始和性质.
- 这些发现表明,棒滑断裂行为是各种材料和几何体的普遍特征.
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