胶带剥离前沿的间歇动力学与爆裂噪声

我们报告了对胶带剥离模型以及实验声发射信号非线性时间序列分析的全面研究，旨在理解胶带间歇性剥离的起源及其与声发射的联系。该模型用依赖于局部应变率的瑞利耗散泛函来表示耗散的声能。我们表明，剥离前沿的性质表现出丰富的时空模式，从平滑、崎岖到卡住-剥离的构型，这些取决于三个参数，即胶带质量的惯性时间尺度与滚轮的惯性时间尺度之比、耗散系数和拉拽速度。卡住-剥离的构型让人联想到实验中观察到的纤维状剥离前沿模式。我们表明，虽然间歇性剥离由剥离力函数控制，但模型中耗散的声能取决于剥离前沿的性质及其动力学演化。尽管声能是一个完全动力学的量，但对于某些参数值，它可能非常嘈杂，这表明实验中声发射的确定性起源。为了验证这一推测，我们对宽牵引速度范围内的实验声发射时间序列进行了动力学分析。我们的分析表明，在间歇性区间内的一个拉拽速度子区间中，明确存在混沌动力学。模型声能信号的时间序列分析也被发现在某个拉拽速度子区间内是混沌的。