剪切解冻解释了玻璃态聚合物的屈服、塑性和颈缩起始

屈服、塑性和颈缩是材料力学性能的核心，但对于这些非线性响应如何产生，目前仍缺乏一个简洁统一的物理图景。我们基于遵循Doolittle方程的经典体积相关弛豫时间，为玻璃态聚合物发展了一个最小理论，并使用Onsager变分原理推导了本构关系。令人惊讶的是，这个简单的理论通过剪切解冻机制解释了恒定应变率加载下的屈服、塑性和颈缩起始：随着样品被拉伸，体积增加的激活分子迁移率驱动剪切变形从初始冻结状态转变为非冻结状态。该理论给出了屈服应力作为应变率和温度函数的解析表达式。它还预测了相同参数空间中颈缩起始的相图，提供了一种超越经典Consid\`ere准则的机制。我们的结果为玻璃态材料中的非线性拉伸行为建立了一个统一框架。