无序脆性材料蠕变中的历史效应
统计力学
2022-06-23 v1 材料科学
摘要
我们研究了无序脆性材料(混凝土)在连续加载步下的蠕变行为,利用声发射与超声传感追踪内部损伤。观察到初级蠕变速率在应变率、声发射事件数以及超声束振幅上均遵循(大森型)幂律衰减,支持一种脆性蠕变机制。然而,主要结果是发现了意想不到的历史效应:当材料此前在较低外加应力下经历初级蠕变并发生损伤后,其更不易发生蠕变。借助一个实现热激活的渐进损伤模型,我们将其解释为应力下的老化现象:在较低的初始外加应力蠕变步中,易损伤位点首先被耗尽,使低应力间隙值处的激发谱变稀疏。因此,在更大外加应力下重新加载时,尽管此前已损伤,材料的蠕变(与损伤)少于在相同应力但未经预蠕变的情况。除了为无序脆性材料蠕变的基本物理提供新认识外,这对某些实验流程(如应力步进实验)的解释具有重要实际影响。
引用
@article{arxiv.2206.10896,
title = {History effects in the creep of a disordered brittle material},
author = {Tero Mäkinen and Jérôme Weiss and David Amitrano and Philippe Roux},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.10896},
year = {2022}
}