三维材料破坏中裂纹前缘波的动态行为
材料科学
2023-10-05 v1 软凝聚态物质
斑图形成与孤子
经典物理
计算物理
摘要
裂纹前缘波（FWs）是沿三维材料中运动裂纹前缘传播的动态对象。我们在一个三维相场框架下研究 FW 动力学，该框架具有速率依赖的断裂能 （ 为裂纹传播速度）与内禀长度尺度，并在准二维极限下定量重现高速振荡失稳。我们表明，面内 FWs 呈现相当弱的时间依赖性，其衰减率随 而增大，并在 FW-FW 相互作用时大体保持其性质，类似于一种相关的实验观测孤子行为。将面内 FWs 驱动至非线性 regime，我们发现其传播慢于线性微扰理论的预测。最后，通过引入小的面外对称性破缺微扰，可激发耦合的面内与面外 FWs，但面外分量在纯拉伸载荷下衰减。然而，加入小的反平面载荷分量会产生持续的耦合面内与面外 FWs。
引用
@article{arxiv.2306.17763,
title = {The dynamics of crack front waves in 3D material failure},
author = {Sanhita Das and Yuri Lubomirsky and Eran Bouchbinder},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.17763},
year = {2023}
}
备注
5 pages, 6 figures + references + Supplemental Materials (movies can be downloaded using a link in the PDF)