概要 - 亀裂部の間に落ちる：分断された脆い亀裂前縁におけるエネルギー貯蔵
タイトル
亀裂部の間に落ちる：分断された脆い亀裂前縁におけるエネルギー貯蔵
時間
2025-07-25 16:14:09
著者
{"Xinyue Wei","John M. Kolinski"}
カテゴリ
{cs.CE}
リンク
http://arxiv.org/abs/2507.19406v1
PDF リンク
http://arxiv.org/pdf/2507.19406v1
概要
この研究は、脆性クラックの拡がり中に形成される材料のリガメント内におけるエネルギーの蓄積と消失の機構を調査しています。研究は、インサイト3D測定と画像技術を用いて、脆性水凝胶材料のステップクラックの周囲およびリガメント構造内の変形域を分析します。 主要な発見事項は以下の通りです： - リガメントは応力エネルギー密度を集中し、断壊プロセスの機械的なボトルネックとして機能し、隣接するクラックセグメントの拡がりを遅らせます。 - リガメント内に蓄積された弾性応力エネルギーは、クラック拡がりに必要な観測的な断壊エネルギーに比例します。 - リガメントは、断壊抵抗を支配するエネルギーバランスにおいて重要な役割を果たします。 - 研究は、材料のリガメントの形状が脆性材料におけるエネルギーの分布と断壊抵抗にどのように影響するかについての定量的な洞察を提供します。 全体として、この研究は脆性クラックの拡がり中に生じる複雑な3D場構造を考慮することの重要性を強調し、平面クラックの伝統的な見方に挑戦し、クラック動態を分析する際に三次元的エネルギー枠組みの必要性を強調しています。
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