岩石半脆性流变：裂缝、位错与应变硬化

应变硬化是许多在所谓“半脆性”范畴内变形的岩石中观察到的关键特征，在该范畴内，晶体塑性和脆性变形机制同时起作用。位错储存长期被认识为导致应变硬化的主要过程。本文建议，拉伸微裂缝可被视为位错的吸收器，通过提供位错可以在聚合物内逃逸单个晶体的内部自由表面。应变硬化采用常规方法进行建模，组合 Taylor 方程（将应力与位错密度相关）和基于位错平均自由路径和动态恢复的位错密度演化规律。微裂缝的发生是作为位错密度的函数进行建模，假设位错在晶界堆积。使用线性弹性裂纹力学对微裂缝增长进行建模。该模型捕获了正碳石英大理石变形实验中观察到的重要定性特征：在 ductile 范畴内强度随压力的依赖性，以及随着压力减小导致硬化降低的现象。小颗粒大小对强度和硬化的依赖性也被捕获，但需要显著的韧性（或限制裂缝增长）才能在小颗粒大小下实现。一旦获得详细的、系统的微观结构观察，模型的改进将是显著的。