新方法破解裂变形与物料强度之间的链路

进化破解模式往往在物体破解时出现,但模式在日常生活中无人注意。John Kolinski及其团队软界面工程机械实验室EPFL工程学院专家捕捉模式

亚博网站下载设计测试安全廉价复合材料供建设、运动和航空航天工程使用时,他们努力理解裂缝散入易碎固态

常规机械分析法假设裂缝平面 表示裂缝从材料二维面开发包括玻璃之类常见易碎物质在内的大多数裂缝传播成三维岭网络简单平面裂缝仅仅是冰山一角

实时监控复杂性相当困难,因为材料不透明并快速破解手持瑞士军刀和组合显微镜的Kolinski 和他的团队完全实现这一辉煌并揭开裂变复杂性与物力坚硬之间的正相关关系

驱动裂缝所需能量传统上被视为物质属性,但我们的工作产生对几何关键作用的独特洞察力:即通过提高裂缝几何特征复杂性,可以有效使材料更加坚固,因为比简单裂缝需要更多强度推进复杂裂缝,这突出显示当前三维裂缝理论中的一个重要空白.

John Kolinski机械工程学院Fédérale De Losno

研究发布于杂志自然物理.

长强基本链路

研究者使用技术需要切除弹性体和四种显微胶片亚博网站下载水凝素脆弱透明,可起立玻璃和易碎塑料作用,帮助理解裂缝如何发源于这些材料很容易测量变形不破损弹性体还作为硅胶聚合物和橡胶之类物质的静态

设备剪切机生成水凝样本几何复杂裂缝,然后用最先进相容显微镜看到这些裂缝瑞士军刀用于诱导实验破解

app亚博体育使用EMSI团队搭建特殊设备管理样本对齐加载,用组合显微镜制作了一系列荧光图像图像再分层生成 每一断裂面独立三维

人早已知道裂缝通过事后看断面会复杂化,但所失去的是理解裂缝产生时加载条件或样本暴露于何力,而我们创新成像法使得能够严格描述这种关系状态化

John Kolinski机械工程学院Fédérale De Losno

调查显示断端长度直接关联到驱动样本破解所需的线段能量3D裂缝增加几何复杂性,随着裂变扩散而产生更多折叠面,需要更高强度电源驱动

另一项实验中,研究人员展示平滑裂缝平面对称如何破解,因为它接近嵌入样本的硬性阻塞,拉长裂缝并需要更多能量前移裂缝

亚博网站下载可分辨几何复杂性如何产生,而材料的异差可激发新设计方法,而我们的工作也强调注意物料测试的重要性,我们现在知道,从平面裂缝线的任何几何偏差都可能导致误算物料坚硬度,并有潜在危险性高估.

John Kolinski机械工程学院Fédérale De Losno

JournalReference:

微信Xet al.复杂破解前几何增强易碎固态硬性自然物理.doi.org/10.1038/s41567-024-02435-x.

源码 :https://www.epfl.ch/en/