基于塑性介观模型的剪切带动力学

在塑性介观模型的背景下，研究了不同种类无序材料在剪切作用下普遍出现的局部变形区域(剪切带)。该模型可以包含或不包含松弛(老化)效应。在没有松弛效应的情况下，模型显示出应力对应变速率的单调递增依赖关系，并且不会出现稳态剪切带。然而，在启动实验中，会出现瞬态(尽管寿命很长)剪切带，其宽度随时间无界增加。我详细研究了这种瞬态效应，再现并解释了原子模拟中获得的剪切带厚度增加的$t^{1/2}$定律。松弛在应力-应变速率曲线中产生了一个负斜率区域，该区域稳定了具有明确宽度的剪切带的形成，该宽度是应变速率的函数。在非常低的应变速率下的模拟揭示了非常薄的剪切带的非平凡粘滑动力学，这与地震现象的研究相关。此外，其他非稳态过程，如启停或应变率反转情况，展现出的现象学与近期实验研究的结果非常吻合。