通过扭转和淬火控制断裂级联
软凝聚态物质
2018-08-28 v1
摘要
断裂限制了从梁和骨骼到微管与纳米管等宏观和微观材料的结构稳定性。尽管近期取得了进展，断裂控制仍带来深远的实际与理论挑战。费曼提出的一个著名长期问题询问：为何脆性弹性杆在大弯曲应力下几乎总是碎裂成至少三块。费曼的观察引发了关于是否存在可稳健诱导脆性材料发生二元断裂的方案的基本问题。利用实验、模拟和分析标度论证，我们展示了基于扭转和非绝热淬火的两种不同方案下脆性弹性杆的可控二元断裂。我们的扭转控制断裂实验数据在定量上与理论预测的相图一致。此外，我们建立了淬火断裂的新颖渐近标度关系。由于其普适性，这些结果有望适用于广泛系统中的扭转与动力学断裂过程。
引用
@article{arxiv.1802.05402,
title = {Controlling fracture cascades through twisting and quenching},
author = {Ronald H. Heisser and Vishal P. Patil and Norbert Stoop and Jörn Dunkel},
journal= {arXiv preprint arXiv:1802.05402},
year = {2018}
}
备注
SI & Movies available on request