韧性薄板和脆性薄板的强制撕裂

通过刚性物体强制穿透薄板进行撕裂会导致复杂的裂纹形态：当工具横向穿过脆性薄板时会产生单一振荡裂纹，而当工具横向穿过韧性薄板时则会出现两条分叉裂纹和一系列手风琴状褶皱。另一方面，当物体垂直穿透薄板时，在韧性和脆性材料中都会产生径向花瓣状撕裂。为了理解这些不同模式，我们结合了实验、模拟和简单理论。特别是，我们通过推导描述裂纹路径和手风琴褶皱波长的定律，描述了从单一裂纹的脆性振荡撕裂到两条裂纹的韧性手风琴撕裂的转变，并给出了一个根据薄板材料特性和工具相对尺寸描述形态的简单相图。