粘弹性固体裂纹扩展速度跳跃的精确可解模型
软凝聚态物质
2017-08-29 v2 材料科学
统计力学
摘要
在汽车和医疗器械等行业中，为粘弹性聚合物材料赋予适当的弹性和高韧性需求无处不在。增韧所需克服的主要问题之一是与速度跳跃相关的灾难性失效，即在狭窄施载范围内发生的裂纹扩展速度的急剧转变。尽管已有超过35年的研究，其物理起源仍是个谜。在此，我们提出一个精确可解模型，该模型通过引入具有截止长度的线性粘弹性以进行连续介质描述，从而展现出速度跳跃。借助精确解，我们阐明了速度跳跃的物理起源：它源于扩展裂纹尖端附近的动态玻璃化转变。我们进一步量化了速度跳跃以及裂纹扩展的慢速和快速区域，这将促进坚韧聚合物材料的开发。
引用
@article{arxiv.1611.04269,
title = {Exactly solvable model for a velocity jump observed in crack propagation in viscoelastic solids},
author = {Naoyuki Sakumichi and Ko Okumura},
journal= {arXiv preprint arXiv:1611.04269},
year = {2017}
}
备注
9+14 pages, 6+4 figures