无序固体中存在不连续不稳定性
今日科学 2023-08-27 01:30:27
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近日，中国科学技术大学教授徐宁研究小组揭示了无序固体中的不连续不稳定性现象。相关研究成果8月16日发表于美国《国家科学院院刊》。
该研究团队报道了和折叠不稳定性迥异的另一种异常不稳定性，这种不稳定性由“稳定键”的断裂引起，它的移除会产生不稳定的振动模式。在常规研究系统，例如具有有限范围粒子间谐波相互作用的系统中，这种“不连续不稳定性”不仅难以避免，而且往往主导着失效模式。稳定键在无序固体中普遍存在，虽然它们不会在相互作用截止点刚度消失的系统中引发不连续不稳定性，但它们是早期机械故障的局部指标。因此，稳定键不仅影响不连续不稳定性，也为折叠型的不稳定性提供了准确的结构预测。
据悉，在足够大的载荷下，固体材料通过重排流动，使其中的粒子改变位置。这种可塑性最容易在低温和加载率无限小的非热准静态极限中出现，只有当系统机械不稳定时才会发生重排。对于无序固体，这标志着重排开始的不稳定性长期以来被认为是折叠不稳定性，其中能量势垒消失，正常振动模式的频率也会连续消失。
相关论文信息：
https://doi.org/10.1073/pnas.2304974120
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