无定形固体机械响应中的异常弹性

无定形固体对机械扰动的响应包含弹性和塑性变形。后者通过与 Eshelby 类似的四极阵列位移场相关的局部不可逆重排所介导。最近有人认为，这类阵列的密度导致弹性行为的异常形式，表现为筛选效应，超越经典弹性预测。本文使用一般理论论证和基于弹性塑性模型的描述方法重新审视此情景，并将其与典型 Eshelby 包含几何的原子分子模拟进行比较。我们讨论了在施加扰动下产生有限（即非零）密度的四极事件的条件。我们指出，除非扰动为宏观尺度，否则在许多情况下，四极缺陷的密度在热力学极限下为零。在这些情况下，我们发现塌性活性四极事件在其大小普遍随机械扰动的空间范围 $\ell$ 而出现。这种机制导致在靠近扰动的尺度 $\ell$ 处出现异常弹性，而在更远处恢复常规弹性。弹性塌性模型的模拟再现了塌性四极事件在由 $\ell$ 决定的区域中出现以及随之而来的有效剪切模量色散，但未观察到原子分子和实验研究中报告的偶极筛选迹象。我们的分析描绘了无定形材料中长波长弹性在尺度上失效的分界，并为纳入异常筛选到中尺度建模框架提供了方向。