非晶态材料应变后经由剪切带化的超延迟材料失效

我们预测了一种在非晶态材料内部突然发生的灾难性材料失效现象，其自材料上次形变以来具有极长的延迟时间。通过在一维（1D）中模拟介观软玻璃态流变模型、在一维和二维中模拟介观弹塑性模型，以及在一维中模拟连续介质流动性模型，我们证明了其基本物理机制涉及一种剧烈的超延迟剪切带化失稳，其中应变突然在材料内部强烈局域化且应力急剧下降。在施加长期历史剪切应变后至失效发生的延迟时间，随应变幅值减小、工作温度降低以及剪切前样品退火增强而急剧增加。由于在三种不同的本构模型中均得到了相同的物理机制——该机制可在实验和粒子模拟中直接检验——我们认为其可能是跨非晶态材料的普适现象。这种在任意形变最后一次施加后很久才发生灾难性材料失效的反直觉预测，可能对材料加工与性能产生重要影响。