表面形成能量释放率与局部能量释放率
其他凝聚态物理
2016-07-13 v2
摘要
本文基于由静止轮廓和共动轮廓所围区域的功率平衡，确定了两种提取裂纹扩展过程中流入裂纹尖端的能量（或功率）的方法。非常有趣地发现了一个矛盾：当裂纹尖端存在应力奇异性时，两个对应的能量释放率（ERRs），即表面形成 ERR 与局部 ERR，是不同的。除严格的数学解释外，我们推导出应力奇异性导致裂纹尖端伴随有动能。局部 ERR 代表克服表面能及伴随动能的驱动力，而表面形成 ERR 仅代表克服表面能的驱动力。讨论了它们的优缺点。我们推荐使用基于表面形成 ERR 的断裂准则用于弹塑性材料中的裂纹扩展，因为在所有基于能量的准则中，它具有广泛的适用性和易于计算的简洁公式。
引用
@article{arxiv.1601.07662,
title = {The surface-forming energy release rate versus the local energy release rate},
author = {Si Xiao and He-ling Wang and Chad M Landis and Keh-Chih Hwang and Bin Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1601.07662},
year = {2016}
}