关联延性断裂中的韧性与粗糙度
软凝聚态物质
2013-07-19 v1 材料科学
摘要
利用针对具有两类空洞形核第二相粒子的渐进空洞化塑性固体的弹性 - 粘塑性本构关系，进行了 I 型平面应变小范围屈服条件下延性裂纹扩展的三维计算。获得了以空洞形核粒子随机分布为特征的三维材料微观结构的全场解。采用标准程序计算了裂纹扩展阻力曲线和断裂表面粗糙度统计量。所考虑的空洞形核粒子体积分数范围导致的韧性 值变化达四倍。对于所有考虑的体积分数，计算出的断裂表面在约两个数量级的尺寸范围内呈现自仿射特性，粗糙度指数为 0.54 0.03。对于较小的空洞形核粒子体积分数，平均大粒子间距作为单一主导长度尺度。在此机制下，发现对应于自仿射行为截断的断裂表面相关长度与 呈线性关系，从而定量地关联了韧性与断裂表面粗糙度。
引用
@article{arxiv.1307.4413,
title = {Correlating toughness and roughness in ductile fracture},
author = {Laurent Ponson and Ankit Srivastava and Shmulik Osovski and Elisabeth Bouchaud and Viggo Tvergaard and Alan Needleman},
journal= {arXiv preprint arXiv:1307.4413},
year = {2013}
}