弹性塑性无定形物质模型中的有限压缩性与应变硬化

我们研究了一种尺度无定形物质的弹性塑性模型，研究不同无量纲压缩模量 $K/\mu$ 的情况，其中 $K$ 和 $\mu$ 分别为压缩模量和剪切模量。我们研究了周期剪切幅度为 $\Gamma$ 的情形以及恒定剪切。 在周期剪切中，终端行为按 $\Gamma$ 的递增顺序为：i) 简单弹性，ii) 出现滞后但具有微观可逆极限循环，iii) 扩散，无需返回到之前访问的配置。我们指出，$\Gamma_0$ 处的i) 和 ii) 之间的转变由埃舍尔比后应力 $\sigma_0$ 决定，该后应力取决于泊松比。 $K/\mu$ 较小（更可压缩）的系统在有效上更硬，$\Gamma_0$ 更高，在周期加载中对应更大的纯弹性区域。在前向剪切中，$\sigma_0$ 起到类似作用，$K/\mu$ 较小导致稳态流应力 $\sigma_y$ 较高。我们指出，增加 $K/\mu$ 会增加局部yielding事件后应力再分布的�幅，但不改变净应力松弛，并将其与无定形固体的均匀场描述假设联系起来。该模型的一个显著特征是：在无需任何 ad-hoc 硬化参数的情况下，出现复杂的硬化行为：在 $\Gamma_0$ 处于滞后转变处，出现运动硬化与各向同性硬化之间的转变。对于不可压缩系统的增强塑性响应也在无定形合金中所见，通常归因于剩余自由体积；在本模型中，它源于埃舍尔比后应力对泊松比的依赖。我们的结果应对无定形金属合金或其他玻璃态系统具有重要意义，这些系统的 $K/\mu$ 可随配料、年龄、浸 quench 程序或机械加工历史而变化。