分级图案化纸 sheet 在拉伸与蠕变载荷下的失效前兆与失效机制
材料科学
2023-03-17 v1
摘要
具有（统计）自相似分级微观结构的准脆性材料表现出有别于损伤累积随后裂纹成核与扩展这一标准情形的独特失效模式。本文研究具有分级切片图案的纸 sheet 以及非分级和无图案参照样品的失效，考虑无裂纹样品和含宏观裂纹的样品。在位移控制拉伸载荷以及蠕变条件下研究失效。声发射记录和表面应变图与应力-应变及蠕变曲线一并记录。测量表明分级图案有效抑制应变局部化与裂纹扩展。在拉伸载荷下，这导致裂纹样品的残余强度显著增强。在蠕变条件下，于给定寿命范围内，分级图案样品可在更高应力水平下承受更大蠕变应变；其蠕变曲线呈现出不寻常行为，特征为由于新生局部化带的反复阻滞而出现多个蠕变速率极小值。
引用
@article{arxiv.2303.09214,
title = {Failure precursors and failure mechanisms in hierarchically patterned paper sheets in tensile and creep loading},
author = {Mahshid Pournajar and Tero Mäkinen and Seyyed Ahmad Hosseini and Paolo Moretti and Mikko Alava and Michael Zaiser},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.09214},
year = {2023}
}