无序对亚临界裂纹扩展动力学影响的实验研究

在亚临界载荷下，异质材料中单裂纹的扩展动力学是一个间歇过程；该动力学的许多特征已被证明与热激活断裂的简单模型一致。为了更好地理解材料异质性在此过程中的作用，我们研究了在存在小缺陷（如孔洞）分布的情况下，纸张中裂纹的亚临界扩展。针对两种不同孔洞分布获得的实验数据，根据预测当材料无序度增加时裂纹扩展减慢的模型进行了讨论；然而，与这些理论预测相反，实验结果显示在更有序的场景中裂纹持续时间更长。我们认为这种效应是亚临界裂纹动力学特有的，并且彼此距离较近的孔洞之间的最弱区域既是裂纹动力学加速的原因，也是裂纹路径粗糙度略有不同的原因。