缓慢断裂中的空洞形成与粗化
材料科学
2009-11-10 v1
摘要
在延性材料及某些脆性材料中，缓慢裂纹扩展似乎是通过裂纹尖端前方因塑性屈服而形核的空洞，随后这些空洞的聚合而发生的。对延性和脆性材料分别在微米-毫米和纳米尺度上进行的断裂表面事后分析，揭示了具有反常标度指数的自仿射裂纹，三维中 ，二维中 。本文我们提出了一种基于迭代共形映射方法的解析理论，旨在模拟空洞形成与断裂扩展，最终估算二维情况下的粗化指数。在该模型的最简单实现中，我们允许裂纹前方存在一个空洞，并探讨粗化指数的鲁棒性。接下来，我们进一步发展该理论，以包含裂纹前方的两个空洞。这一发展需要将迭代共形映射方法推广到包含双连通区域（即从圆环而非单位圆进行映射）。虽然在数学和数值上是可行的，但我们发现，当材料中显式插入多于一个空洞时，使用弹性理论计算的应力场变得值得商榷。因此，这一研究方向的进一步进展需要改进对塑性动力学的处理。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0410610,
title = {Void Formation and Roughening in Slow Fracture},
author = {Itai Afek and Eran Bouchbinder and Eytan Katzav and Joachim Mathiesen and Itamar Procaccia},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0410610},
year = {2009}
}
备注
15 pages, 20 figures