实验断裂表面的二维标度性质
统计力学
2009-11-11 v1
摘要
断裂表面的形貌编码了发生在微观结构尺度上并导致特定非均匀材料失效的各种复杂损伤与断裂过程。因此，理解如何破译这种形貌具有基础性意义。在过去二十年中，这一问题已被广泛研究。现已确定这些断裂表面的一维轮廓表现出标度不变性。在本文中，我们进行了更深入的分析并研究了这些断裂表面的二维标度性质。我们证明了标度不变性具有各向异性，并证实了在断后断裂表面上存在两个由两个不同标度指数表征的特殊方向：裂纹扩展方向和裂纹前沿方向。在二氧化硅玻璃和铝合金（分别为脆性和延性材料的典型代表）中，发现这两个指数具有普适性，且与裂纹扩展速度无关。此外，能够完整表征断裂表面标度性质的二维结构函数被证明呈现出一种特殊形式，类似于由非平衡统计物理学中某些模型所预测的形式。这表明在动力学相变模型与被材料非均匀性钉扎/退钉扎的裂纹前沿稳定性之间存在有前景的类比。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0601087,
title = {Two-dimensional scaling properties of experimental fracture surfaces},
author = {Laurent Ponson and Daniel Bonamy and Elisabeth Bouchaud},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0601087},
year = {2009}
}
备注
4 pages