近日,我院赫曉東院士團隊柏躍磊教授課題組基于對裂紋變形的研究,并與其他物理界面運動相類比,發現了界面變形運動中存在的波态轉變,并進一步揭示了這一機制。相關研究成果以《裂紋前沿的動态強迫:從非局部彈性到沖擊波行為》(Dynamic Forcing of Crack Fronts: From Non-Local Elasticity to Shock Wave Behavior)為題發表在《固體力學與物理學期刊》(Journal of the Mechanics and Physics of Solids)。
變形界面的運動是衆多物理現象的基礎,例如相變、鐵磁性、潤濕、超導性等。同時,它也影響材料的抗破壞能力,具體表現為裂紋在微觀結構異質性作用下的變形與擴展。這些機制通常在準靜态框架下進行描述,裂紋前端的長程彈性占主導地位。那麼,裂紋是如何變形的?這種變形有極限速度嗎?當裂紋被迫變形速度超過這個極限速度時會發生什麼?這些基本問題是材料斷裂行為和涉及彈性界面運動物理現象的基礎。
論文第一作者是哈爾濱工業大學博士生郝兵兵,通訊作者為哈爾濱工業大學柏躍磊教授和索邦大學&CNRS研究員Laurent Ponson。索邦大學博士後Ashwij Mayya和Aditya Vasudevan,巴伊亞州薩爾瓦多聯邦大學副教授Juilen Chopin為論文的共同作者。
論文原文鍊接:https://doi.org/10.1016/j.jmps.2025.106260