无序固体塑性形变中雪崩指数的普适性
材料科学
2019-07-10 v3 软凝聚态物质
摘要
非晶固体的塑性屈服由幂律分布的滑移雪崩产生,其普适性仍存在争议。由于统计抽样有限,从实验和分子动力学模拟中确定幂律指数受到阻碍。另一方面,虽然现有的弹塑性脱钉模型给出了精确的指数值,但迄今为止这些模型仅限于难以与非晶材料的统计各向同性相调和的塑性标量近似。在此,我们首次引入了一个针对无序介质弹塑性的全张量化介观模型,它不仅能重现不同形变模式下实验观察到的各种剪切带图案,还能捕捉无序材料中塑性流动的雪崩动力学。滑移雪崩由普适分布表征,该分布在指数和标度函数形式上均与平均场预测定量不同,且独立于系统维度(2D 与 3D)、边界与加载条件,以及应力状态的单轴或双轴性。我们还测量了平均雪崩形状,其同样具有普适性且与平均场预测不符。我们的结果提供了强有力的证据,表明非晶材料塑性屈服的普适类不同于平均场脱钉的普适类。
引用
@article{arxiv.1511.06229,
title = {Universality of Avalanche Exponents in Plastic Deformation of Disordered Solids},
author = {Zoe Budrikis and David Fernandez-Castellanos and Stefan Sandfeld and Michael Zaiser and Stefano Zapperi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1511.06229},
year = {2019}
}
备注
18 pages, 6 figures