模型Lennard-Jones玻璃的局域弹性图与塑性

在这项工作中，我们计算了在零温度下经历准静态剪切变形的弱多分散二维Lennard-Jones玻璃中的局域弹性模量。该数值方法使用应变、位移和应力场的粗粒化微观表达式。该方法使我们能够计算局域弹性张量，并量化不同粗粒化尺度下与线性弹性（局域胡克定律）的偏差。从结果中可以清晰地描绘出非晶材料的图像：其弹性模量在空间上强烈异质，同时在大于约五个原子间距的特征长度尺度上满足胡克定律。在此尺度上，玻璃表现为由刚性骨架和软区域组成的复合材料。局域弹性结构仅在最近才在非均匀材料中计算得到，它在非晶材料的弹塑性响应中起着关键作用。对于小的宏观剪切应变，与非仿射位移场相关的结构直接与弹性模量的空间结构相关。此外，对于较大的宏观剪切应变，我们表明低剪切模量区域以塑性重排的形式集中了大部分应变。我们量化了该局域弹性图的时空演化及其与长期动力学异质性和材料塑性的联系。还讨论了使用该局域参数作为后续局域塑性活动预测因子的可能性。