2006年1月25
科学家从马克斯·普朗克金属研究所在斯图加特,德国和欧洲麻省理工学院的在马萨诸塞州剑桥模拟了裂缝传播如何在脆性材料的原子论的细节和深入地了解重大的物理动力骨折不稳定。欧洲杯足球竞彩他们显示定量,骨折不稳定是由材料的性质控制极端变形条件下移动的裂纹尖端附近(自然,1月19日,2006)。欧洲杯足球竞彩他们的研究进一步表明,在橡胶材料,强化与应变、裂缝可以移动的速度比在创建镜面表面瑞利波速度快欧洲杯足球竞彩。这些发现可能产生重大影响的理解断裂在不同材料在不同的尺度上,从纳米材料到飞机、建筑甚至地震动力学。欧洲杯足球竞彩
数十年来科学家们一直试图描述裂纹在材料中传播。欧洲杯足球竞彩实验表明,在脆性材料裂纹扩展包括从mirror-smooth断裂表面在低裂纹速度越来越粗糙,不规则的表面在更高的速欧洲杯足球竞彩度。这种不稳定性的动态断裂中可以看到各种各样的脆性材料包括陶瓷、玻璃、聚合物和半导体。欧洲杯足球竞彩
现在,马库斯·比勒的麻省理工学院和华坚高的马克斯·普朗克金属研究所表现谨慎,定量的研究基于大规模的动态断裂不稳定分子动力学模拟。
“我们的原子论的模拟显示,理解的关键实验观测报告文学是考虑材料行为接近打破债券。”Most existing theories of fracture are based on small material deformation, assuming a linear relationship between stress and strain. However, the relation between stress and strain in real solids is strongly nonlinear due to large deformation near a moving crack tip. This fact stems from the details of atomistic or molecular interactions in materials.
根据他们的造型工作,他们提出了一个简单的模型,是一个扩展现有的理论,称为不稳定模型修改。“我们的新模型减少了现有理论在极限情况下,但允许一个统一的治疗不稳定问题的适用于更大范围的材料,”马库斯·比勒说。欧洲杯足球竞彩材料如欧洲杯足球竞彩陶瓷、金属或硅强烈软化接近债券打破,超弹性的效应会导致当地波速降低,从而减少能源运输裂纹尖端,并降低不稳定的速度。
科学家们取得了另一个惊人的观察。“我们发现弹性硬化橡胶材料可以显著改变裂缝的不稳定动态,”马库斯·比勒说。欧洲杯足球竞彩在小变形橡胶相当软,弹性增加变得越来越困难。“在弹性加强材料、稳定裂纹运动速度super-Rayl欧洲杯足球竞彩eigh裂纹是可能的。”These results are in clear contrast to any existing theories, in which the speed of elastic waves is considered to be the limiting speed of fracture. Recent experimental results of fracture experiments in rubber have also shown cracks exceeding the shear wave speed.
本文中描述的主要贡献是一个更完整的理解的发展动态断裂,导致重要的洞察物理动力学骨折不稳定。他们的发现可能在很多科学和工程学科有广泛的影响。这项工作有助于提高理解的材料在不同的尺度上,从纳米材料到建筑,以及地震的理解。欧洲杯足球竞彩
http://www.mf.mpg.de/en/