为什么贝壳这么坚固？II：沿层状结构的裂纹仍然脆弱
软凝聚态物质
2009-11-07 v1 材料科学
摘要
在我们的前一篇论文（Eur. Phys. J. E 4, 121 (2001)）中，我们提出了贝壳（或硬软层组成的分层结构）的粗粒化弹性能。我们随后分析了沿垂直于层的裂纹，提出了该物质增强韧性的可能原因。在本文中，我们考虑沿层的裂纹。我们在之前的弹性能中添加了一个新项，与层的弯曲相关联。我们表明，平行裂纹的弹性能解存在两个 regime；在裂纹尖端附近，变形场由抛物线微分方程支配，而在尖端远处的场遵循通常的椭圆方程。解析结果表明，裂纹尖呈半球形（如珀德·德琴在烟液晶论文中所述），而在尖端远处，应力和变形分布恢复到通常的奇异行为（sqrt(x) 和 1/sqrt(x)，其中 x 为与尖端的距离）。这表明在平行裂纹的情况下，韧性没有增强。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0203239,
title = {Why is nacre strong? II: remaining mechanical weakness for cracks propagating along the sheets},
author = {Ko Okumura},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0203239},
year = {2009}
}
备注
23 pages, 2 figures. To appear in Eur. Phys. J. E (accepted)