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非晶固体弹塑性稳态的统计物理学:有限温度与应变率

统计力学 2015-05-19 v1 软凝聚态物质

摘要

研究了有限温度TT和有限应变率γ˙\dot\gamma对由NN个粒子组成的非晶固体中塑性变形统计物理学的影响。我们识别出三个温度区间,其中统计特性有质的区别。在第一个区间,温度非常低,T<Tcross(N)T<T_{\rm cross}(N),且应变是准静态的。在此区间,弹塑性稳态表现出高度相关的塑性事件,其统计特性以异常指数为特征。在第二个区间Tcross(N)<T<Tmax(γ˙)T_{\rm cross}(N)<T<T_{\rm max}(\dot\gamma),应力波动的系统尺寸依赖性变为正常,但方差依赖于应变率。对于升温和增加应变率,交叉的物理机制不同,因为塑性事件仍然由力学不稳定性主导(表现为Hessian矩阵的特征值趋于零),而温度的作用仅是促进转变。第三个区间出现在第二个交叉温度Tmax(γ˙)T_{\rm max}(\dot\gamma)之上,此时应力波动由热噪声主导。在整篇论文中,我们证明了标度概念对于所研究的问题高度相关,最后我们提出了一个标度理论,该理论能够将温度和应变率所有取值下的数据坍缩,为我们提供了高度的可预测性。

关键词

引用

@article{arxiv.1006.3737,
  title  = {Statistical Physics of Elasto-Plastic Steady States in Amorphous Solids: Finite Temperatures and Strain Rates},
  author = {Smarajit Karmakar and Edan Lerner and Itamar Procaccia and Jacques Zylberg},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1006.3737},
  year   = {2015}
}

备注

12 pages, 13 figures