各向同性伸长加载下准弹性纤维束的渐进性断裂

我们研究了在单向恒定拉伸加载下，纤维束发生的准弹性渐进断裂。引入一种新型纤维束模型，将准弹性本构行为与纤维的应变控制断裂相结合。分析和数值计算表明，在超过临界外部载荷后，系统的形变随时间单调增加，导致在有限时间 $t_f$ 内发生全局失效；而在临界载荷以下，形变趋于常数，导致永无终尽的寿命。我们的研究发现，两种力学 regime 之间的转变本质——即临界载荷 $sigma_c$ 处 $t_f$ 的行为——强烈取决于载荷共享范围：对于全局载荷共享，$t_f$ 在 $sigma_c$ 处呈幂律发散，具有普适指数 0.5；然而对于局部载荷共享，转变变得突变：在临界载荷下，$t_f$ 跳跃至有限值，类似于二级和一级相变。我们也研究了渐进过程中纤维束的声学响应。