微样品断裂力学：基本考量
材料科学
2020-09-14 v1
摘要
在这篇综述文章中，我们从断裂力学的角度考察微米和亚微米尺寸样品的裂纹扩展阻力。标准断裂力学测试程序是为宏观尺度样品开发的，而将试样尺寸缩小三到五个数量级会产生严重后果。这涉及对微纳米力学所获得结果的解释，以及微纳米器件的寿命和失效预测。我们讨论相关的断裂力学长度尺度及其与材料特定结构长度的关系，以进行严格的断裂力学实验。为确保评估概念的普遍有效性和适用性，这些尺度考量针对理想脆性、半脆性和微韧性裂纹扩展，在单调和循环载荷下均作了详述。我们特别关注在确定各种载荷类型试样尺寸以测量小尺度材料特征裂纹扩展阻力方面的要求。最后，我们讨论微米和亚微米断裂力学测试在增进对特定裂纹扩展过程基本理解方面的新可能。
引用
@article{arxiv.2009.05386,
title = {Fracture mechanics of micro samples: Fundamental considerations},
author = {Reinhard Pippan and Stefan Wurster and Daniel Kiener},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.05386},
year = {2020}
}