Combined effects of anisotropy and tension-compression asymmetry on the torsional response of AZ31 Mg
在本文中，它表明，只有通过占的各向异性和拉伸-压缩不对称性的综合影响，在单晶和多晶水平，它是可能的解释和准确预测的特性的室温扭转响应的强烈织构AZ 31镁材料。这通过使用两个建模框架来显示，即：粘塑性自洽（VPSC）多晶体模型，其解释了由于在单晶水平上发生孪生而导致的多晶聚集体的机械响应的拉伸-压缩不对称性，以及基于正交各向异性屈服准则的各向异性塑性模型，其解释了宏观水平上塑性流动中的拉伸-压缩不对称性，由Cazacu et al.（2006）开发。结果表明，与Hill（1948）不同，后者的宏观判据定量地预测了实验结果，即：轴向沿轧制方向的试样收缩，而轴向沿法向的试样伸长。此外，它表明，这些实验观察到的扭转轴向效应也可以定量预测与VPSC多晶模型，只有当滑移和孪生被认为是活跃在单晶水平。另一方面，如果假设塑性形变完全由晶体学滑移调节，则预测的轴向应变与Hill（1948）准则得到的结果非常接近，Hill（1948）准则大大低估了测量的轴向应变。
2014-06-14 cond-mat.mtrl-sci
Shear and Compression Viscoelasticity in Polymer Monolayers
聚醋酸乙烯酯（PVAc）在水表面形成非常稳定和可重复的单分子膜，这是理解二维聚合物物理学的模型系统。本文介绍了一种新的研究聚醋酸乙烯单分子膜粘弹性的方法。该方法是基于在各向异性变形期间在两个正交方向上的表面张力的测量。压缩和剪切模量探讨了一个非常大的浓度范围内，突出了一系列的四个不同的制度。在低浓度下，聚合物处于稀释气体中。在重叠浓度$Γ^\ast$以上，存在流体半稀释区域，其中单层性质由标度律描述。在阈值浓度$Γ^{\ast\ast}$，观察到的压力梯度的减少，我们认为，仍然有很大一部分的表面上的自由区。进一步压缩，然后我们确定紧密堆积为压力梯度急剧上升和剪切模量出现的点。这被解释为由于紧密堆积的单体的动力学停滞而转变为软固体。先前未研究过高于$Γ^{\ast\ast}$的PVAc的流变学性质。讨论包括可能的解释所观察到的行为在平衡和非平衡条件下，和微观链性质的关系。还观察和描述了$Γ^{\ast\ast}$周围的温度依赖性效应。
2005-06-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Enhancing Hole Mobility in Monolayer $WSe_{2}$ p-FETs via Process-Induced Compression
University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；The Hong Kong University of Science and Technology (Guangzhou)（香港科技大学（广州））
通过工艺诱导压缩提升单层WSe₂ p-FETs空穴迁移率，发现应变可增强性能并与其他工程手段相乘
2025-12-09 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Curvature dependent surface energy for free standing monolayer graphene: geometrical and material linearization with closed form solutions
独立石墨烯单层的连续体建模被视为二维2晶格，需要指定作为辅助变量的移位向量的分量。场方程是支配位移矢量的方程，还有动量和动量矩方程。为了引入材料的线性能量，假设应变张量、曲率张量、位移矢量以及它们的组合具有二次依赖性。因此，六角对称将独立材料常数的总数减少到9个。我们对一系列几何和材料线性情况下难度越来越大的问题进行了简单载荷历史（例如轴向、双向拉/压和简单剪切）的分析。我们只从平面内运动的问题开始。通过规定位移，计算移位向量的分量。这样，场方程就很容易满足了。面外运动也被处理;我们假设导致屈曲/屈曲的面内拉伸/压缩，并求解位移矢量的分量以及屈曲建模中存在的函数。这里采用的线性假设简化了分析，有利于分析结果。
2018-01-16 cond-mat.mtrl-sci
Thermodynamic dislocation theory for polycrystals under tension/compression
从所有可能的晶粒取向都是等概然的假设出发，证明了多晶体在轴对称拉伸或压缩作用下的热力学位错理论的几何因子必须等于2。然后，我们使用大规模的最小二乘分析，以确定该理论的物理参数，并表明模拟的OFHC铜，ARMCO铁和4340钢的应力-应变曲线符合约翰逊和库克的实验。
2020-03-27 cond-mat.mtrl-sci
Multi-shell gold nanowires under compression
研究了多壁金纳米线在压缩载荷下的变形特性。纳米线模拟使用一个现实的多体势。模拟从T=0 K的圆柱面心立方（111）结构开始。退火循环后，在T=300 K下对多壳纳米线施加轴向压缩，以获得多个半径和长度。几种类型的变形被发现，如大的屈曲变形和渐进破碎。压缩纳米线被发现恢复其初始长度和半径，即使在严重的结构变形。然而，与碳纳米管相反，即使在很小的压缩下也会发生不可逆的局部原子重排。
2001-10-04 cond-mat.mtrl-sci
Compression Behavior of Single-layer Graphene
涉及单层石墨烯的大多数应用的中心是其在各种应力状态下的机械响应。迄今为止，大多数报告的工作是理论性质的，是指模型石墨烯的拉伸和压缩载荷。大多数实验工作实际上仅限于在空气中弯曲单个薄片和使用塑料基底将薄片拉伸至通常约1%。最近，我们已经表明，通过采用悬臂梁，我们可以使单个石墨烯受到不同程度的轴向压缩。在这里，我们进一步扩展这项工作，详细测量应力吸收和压缩屈曲应变在不同的几何形状的单个薄片。在所有情况下，通过石墨烯的G或2D声子的位移通过同时拉曼测量来监测机械响应。尽管单层膜的厚度无限小，结果表明，石墨烯嵌入塑料梁表现出显着的压缩屈曲应变。对于大的长宽比（l）（> 0.2），屈曲应变为-0.5%至-0.6%。然而，对于l/w <0.2，对于甚至高于-1%的菌株也没有观察到失效。基于经典欧拉分析的计算表明，与空气中悬浮的石墨烯相比，由聚合物横向支撑提供的屈曲应变增强超过六个数量级。
2010-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Role of axial twin boundaries on deformation mechanisms in Cu nanopillars
近年来，孪晶纳米柱由于其优异的力学性能而引起了人们的极大关注。然而，大多数的研究都集中在纳米柱的孪晶界（TB）垂直于加载方向。具有平行于加载方向的TB的纳米柱受到的关注最少。在此背景下，本研究的目的是了解的作用，轴向TB的强度和变形行为的铜纳米柱使用原子模拟。拉伸和压缩测试已经在具有和不具有TB的$<$ 112 $>$纳米柱上进行。考虑了孪晶边界间距在1.6-5 nm范围内的孪晶纳米柱。结果表明，在拉伸和压缩下，屈服强度随着孪晶界间距的减小而增加，并且总是高于完美纳米柱的屈服强度。在压缩下，$<$ 112 $>$完美以及孪生纳米柱中的变形通过扩展位错的滑移进行。在孪生纳米柱中，通过Friedel-Escaig和Fleischer机制在压缩中观察到广泛的交叉滑移。另一方面，在拉伸载荷下，在完美的纳米柱中的变形通过部分滑移/孪晶发生，而在孪晶纳米柱中，它通过扩展位错的滑移进行。这种扩展的位错活动是由楼梯杆的形成和孪晶界上的解离促进的。与压缩载荷类似，拉伸载荷下的扩展位错在孪晶纳米柱中也表现出交叉滑移活动。然而，这种交叉滑移活动仅通过Fleischer机制发生，并且在拉伸载荷下没有观察到交叉滑移的Friedel-Escaig机制。
2019-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Suspended Monolayer Graphene under True Uniaxial Deformation
2D晶体，如石墨烯，表现出任何其他已知的人造或天然材料的更高强度和刚度。到目前为止，这一论断主要是基于建模预测和结合相关建模的弯曲实验。悬浮石墨烯的真正单轴加载不容易实现;然而，这样的实验对于评估石墨烯的固有性质而不受底层衬底的影响是至关重要的。在这项工作中，我们报告了石墨烯的单轴拉伸到0.8%左右的中等应变。这是通过将石墨烯薄片夹在两个聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）层之间，并通过用电子束光刻去除一部分PMMA来悬挂其中心部分而实现的。真正的单轴变形证实了由拉曼光谱测量的大声子位移与应变和横向屈曲的指示（类似于在张力下观察到的宏观薄膜）。最后，我们还报告了如何通过粘合剂夹具将应力转移到悬挂的试样上，并确定了在这样一个系统中有效轴向加载所需的界面剪应力值。
2016-07-19 cond-mat.mtrl-sci
Strain Controlled Magnetic and Optical Properties of Monolayer 2H-TaSe$_2$
采用第一性原理计算方法研究了机械应变对单层（ML）2 H-TaSe $_2$磁性和光学性质的影响.这些物理性质对应变的复杂依赖性导致了意想不到的行为，例如在单轴、面内、拉伸应变下的铁磁性和拉曼活性E'声子简并度的提升。当沿x轴压缩和沿y轴膨胀时，观察到铁磁性，而当交换应变方向时，没有磁序发生。计算结果表明，系统的磁行为取决于Ta原子5d轨道内的交换作用。每个Ta原子的磁矩持续存在，即使当沿z轴的额外的压缩应变被添加到双轴应变ML，这表明磁序的稳定性。探讨了这种机械应变对拉曼激活声子模的影响，发现由于Ta-Se键的伸长，E $^"$和E'模都发生了红移，并且除了对称双轴拉伸的情况外，应变还提高了E'模的简并度。我们的研究结果表明，通过应变调整纳米电子应用的二维材料的性能的可能性。
2018-12-24 cond-mat.mtrl-sci
Compressive Splitting in Brittle Solids: The Inverse of Wrinkling in Sheets
Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学）；University of Colorado（科罗拉多大学）；Army Research Laboratory（陆军研究实验室）
本研究揭示脆性固体压缩劈裂源于夹紧压板抑制泊松膨胀产生的内部拉应力，提出预测强度定律，并经多种材料验证，表明其为几何控制的弹性过程。
2026-09-22 cond-mat.mtrl-sci
Spin splitting and strain in epitaxial monolayer WSe$_2$ on graphene
我们提出了单层WSe $_{2}$的电子和结构特性的脉冲激光沉积单层石墨烯（MLG）上的SiC。通过角分辨光电子能谱（ARPES），WSe $_{2}$价带中在$\overline{\mathrm{K}}$处的自旋分裂为$Δ_\mathrm{SO}=0.469\pm0.008$ eV。基于同步加速器的掠入射面内X射线衍射（XRD）揭示了单层WSe $_{2}$的面内晶格常数为$a_\mathrm{WSe_2}=3.2757\pm0.0008 \mathrm{Å}$。这表明来自本体WSe $_{2}$的~ 0.19%的晶格压缩。通过使用实验确定的石墨烯晶格常数通过对单层WSe $_{2}$（$a_\mathrm{MLG}=2.4575\pm0.0007 \mathrm{Å}$）进行XRD和第一性原理计算，我们发现轻微压缩的WSe $_{2}$的3 $\times$ 3晶胞与失配低于0.03%的4 $\times$ 4石墨烯晶格完全相称，这可以解释单层WSe $_{2}$压缩在MLG上的原因。我们的结论是，观察到的应变大小小到可以忽略不计，以解释早期ARPES中在剥离和外延单层之间发现的$Δ_\mathrm{SO}$的差异。此外，角分辨，紫外和X-射线光电子能谱学揭示了WSe $_{2}$和MLG/SiC之间的能带排列，并表明电子从石墨烯转移到WSe $_{2}$单层。如原子力显微镜进…
2019-12-10 cond-mat.mtrl-sci
First-principles investigation of graphitic carbon nitride monolayer with embedded Fe atom
采用密度泛函理论方法，采用自旋极化广义梯度近似和Hubbard $U$修正，研究了在双向拉伸应变和垂直电场作用下含$\mathrm{Fe}$原子的石墨七嗪的力学、结构、电学和磁学性质.结果表明，七嗪与嵌入的$\mathrm{Fe}$原子系统的结合能随拉伸应变的增加而减小，随电场强度的增加而增加。我们的计算还预测在5拉伸应变的峰值，但在牺牲系统的结构稳定性的带隙。在5倍拉伸应变下的带隙开放是由于在空穴中孤对边缘氮原子与Fe原子的$\mathrm{d}_{xy}/\mathrm{d}_{x^2-y^2}$轨道之间的排斥效应引起的结构畸变，因此未占据的$\mathrm{p}_z$ -轨道被迫向更高能量移动。在峰值为10 $\mathrm{V/nm}$的垂直电场作用下，嵌有$\mathrm{Fe}$体系的七嗪的电子和磁性也得到了很好的保持，尽管有明显的屈曲结构。这种性质对于稀磁半导体、自旋电子学和传感器件来说可能是理想的。
2017-04-11 cond-mat.mtrl-sci
On the Solvability of an Euler Graphene Beam Subject to Axial Compressive Load
本文将石墨烯材料梁在轴向压缩和非线性横向约束作用下的平衡方程表示为一个四阶非线性边值问题。我们还制定了非线性特征值屈曲分析的梁。我们验证了屈曲问题的可解性作为一个渐进展开的比例的弹塑性参数，频谱是有界的远离零，并包含一个离散的无限序列的特征值。我们还验证了，对于一定范围的横向力，使用能量方法和一个合适的迭代格式的一般方程的可解性。
2015-10-07 cond-mat.mtrl-sci math.AP
Graphene under hydrostatic pressure
原位高压拉曼光谱被用来研究单层，双层和少层石墨烯样品支撑在硅上在金刚石对顶砧单元到3.5 GPa。结果表明，单层石墨烯在压应力作用下粘附在硅衬底上。观察到这种行为作为石墨烯样品厚度的函数的明显趋势。我们还研究了无支撑的石墨烯样品在金刚石对顶砧电池到8 GPa，并表明，在压缩下的石墨烯的性质本质上是类似于石墨。我们的结果表明，单轴和双轴应变的电子能带结构的不同影响。
2009-08-03 cond-mat.mtrl-sci
Symmetry-selected extreme shear compliance in a stable carbon monolayer
Universidad de Antofagasta（安托法加斯塔大学）；Universidad Técnica Federico Santa María（费德里科·圣玛丽亚理工大学）；Universidad de Medellín（麦德林大学）
本文通过密度泛函理论计算发现，具有正方晶格的非六方碳单层中，双晶T-石墨烯因对称性选择呈现极端剪切柔度，其剪切常数比石墨烯低近50倍，且力学稳定，为其他晶体提供了筛选准则。
2026-10-27 cond-mat.mtrl-sci
Near-room-temperature antiferromagnetism in Janus Fe$X$F ($X$ = O, S) monolayers
本研究通过第一性原理计算发现，Janus Fe$X$F单层材料具有反铁磁半导体特性，通过阴离子取代和压缩应变可将其Néel温度提升至近室温，为二维自旋电子学提供了新材料方案。
2025-10-12 cond-mat.mtrl-sci
Strain-tunable magnetic and electronic properties of monolayer CrI3
二维CrI 3是一种铁磁半导体，居里温度约为45 K，因此引起了人们的广泛关注。通过第一性原理计算，我们发现CrI 3的磁性基态在双轴应变下是可变的。我们的理论研究表明，单层CrI 3的基态在压缩下是铁磁的，但在拉伸下成为反铁磁。特别地，转变发生在可行的面内应变约1.8%下。当应变从-15%到10%变化时，伴随着磁基态的转变，它经历了从磁性金属到半金属到半导体再到自旋相关半导体的转变。我们把这些跃迁归因于Cr原子d轨道和I原子p轨道的变化。本文报道了应变CrI_3的一系列磁、电子相变，这将有助于理论和实验研究者进一步了解CrI_3及其类似物的可调谐电子和磁性。
2019-01-07 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Band gap engineering of MoS$_2$ upon compression
二硫化钼（MoS $_2$）是一种具有直接带隙的单层纳米材料，是一种很有前途的二维纳米电子器件材料。在这项工作中，我们研究了电子结构的MoS $_2$在压缩和拉伸应变与第一性原理密度泛函计算不同的层数。结果表明，可以针对实验可获得的应变（即，$\pm 0.15$）设计带隙。然而，压缩应变可导致屈曲，其可阻止使用大的压缩应变。然后，我们研究了压缩的稳定性，计算临界应变，结果在屈曲的不同长度的独立纳米带的开始。结果表明，短的结构，或少层的MoS $_2$，显示半导体到金属的转变时，压缩应变没有屈曲。
2016-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Multiferroic CuCrO2 under High Pressure: In-Situ X-Ray Diffraction and Raman Spectroscopic Studies
用原位X射线衍射和拉曼光谱研究了铜铁矿化合物CuCrO_2在23.2和34 GPa压力下的压缩行为。X射线衍射数据表明，周围菱面体结构的稳定性高达~ 23 GPa。材料在轴向压缩中表现出大的各向异性，c轴压缩系数c= 1.2610-3（1）GPa-1，a轴压缩系数a= 8.9010-3（6）GPa-1。我们的XRD数据显示衍射峰的不可逆加宽。压力体积数据当拟合到三阶Birch-Murnaghan状态方程时给出体积模量值，B 0 = 156.7（2.8）GPa，其压力导数B 0 '为5.3（0.5）。拉曼测量中观察到的所有振动模式都显示出压力硬化。在~24 GPa出现了一个新的模，表明化合物发生了结构相变。我们的XRD和拉曼光谱的结果表明，CuCrO 2在压缩下可能会转变为有序的岩盐型结构。
2014-09-11 cond-mat.mtrl-sci
Curvature dependent surface energy for a free standing monolayer graphene: some closed form solutions of the nonlinear theory
独立石墨烯单层的连续体建模被视为二维2晶格，需要指定作为辅助变量的移位向量的分量。场方程是支配位移矢量的方程，还有动量和动量矩方程。我们提出了一个简单的加载历史，如轴向，双轴拉伸/压缩和简单的剪切的一系列问题的难度越来越大的分析。我们首先列出一个简化模型的方程，该模型仍然可以捕获弯曲效应。最初，我们忽略平面外变形。在这种情况下，我们用位移矢量解析地求解控制辅助变量的方程;当载荷指定时，这些方程是代数方程。作为下一步，仍然在简化模型上工作，考虑平面外变形，并且方程急剧复杂化。我们描述了如何可以引入到模型中，并应用Cauchy-Kowalevski定理得到存在性和唯一性的移位向量的一些特征情况下。最后，对于最一般的问题的处理，我们分类的动量方程，并给出柯西-Kowalevski定理适用的条件。
2018-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nanoparticle Self-assembly Assisted by Polymers: The Role of Shear Stress in the Nanoparticle Arrangement of Langmuir and Langmuir-Blodgett Films
利用聚合物辅助的纳米粒子自组装，通过剪切应力调控Langmuir和Langmuir-Blodgett膜中纳米粒子排列，研究不同应变条件下量子点结构的形态变化和有序性。
2026-01-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Elastic properties and mechanical stability of bilayer graphene: Molecular dynamics simulations
本文通过分子动力学模拟研究了双层石墨烯在宽温度范围内的弹性质和力学稳定性，发现其面内压缩模量随温度升高而降低但高于单层石墨烯，并揭示了系统尺寸对力学不稳定性及旋节压力的幂律影响。
2023-11-21 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Strain distribution in WS2 monolayers detected through Polarization-resolved Second Harmonic Generation
本文利用偏振分辨二次谐波产生（P-SHG）光学成像检测预图案化Si/SiO2衬底上单层WS2的应变分布，通过逐像素拟合生成扶手椅方向空间分辨图像，并用AFM和拉曼成像独立验证了应变存在。
2024-03-28 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Embedded trilayer graphene flakes under efficient tensile and compressive loading
嵌入ABA三层石墨烯片加载在聚合物梁上的拉伸和压缩的机械响应通过G或2D峰的应变灵敏度通过同时拉曼测量来监测。所研究的薄片的一个特性是它包含三层和双层部分。Bernal堆叠双层用作应变传感器，旨在评估通过剪切从聚合物基质到各个石墨烯层的负载转移的效率。对于处于拉伸状态的三层石墨烯，两个峰都发生了红移，并且首次报道了G峰的分裂。在压缩，所研究的样品是一个几乎孤立的三层，其中两个峰蓝移到一个临界压缩应变。发现该临界应变是在单层石墨烯的情况下发现的值的四分之一，尽管三层比薄得多的单层表现出更高的弯曲刚度。
2016-07-18 cond-mat.mtrl-sci
Thermal buckling and symmetry breaking in thin ribbons under compression
了解从宏观到纳米级的薄板，可以控制机械性能，如变形能力。面内压缩引起的面外屈曲可能是设计新材料的关键特征。虽然薄板理论可以预测在非常低的温度下薄框架和纳米带的临界屈曲阈值，但描述在更高温度下热波动对屈曲的影响的统一框架存在微妙的困难。我们开发和测试的理论方法，包括面内压缩和面外扰动场来描述的力学热带以上和以下的屈曲过渡。我们表明，一旦弹性常数重新归一化，考虑到带状的宽度（单位的热长度尺度），我们可以映射到一个平均场处理的物理屈曲，提供的长度是短的带状持久性长度相比。我们的理论预测进行了检查广泛的分子动力学模拟轴向压缩下的薄热化带。
2020-12-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nonlinear buckling and symmetry breaking of a soft elastic sheet sliding on a cylindrical substrate
本文研究了刚性圆柱基片外包裹的薄板的轴向压缩问题。在类似的系统中所表现出的折叠到折叠的过渡相比，我们发现，片总是折叠成一个单一的对称折叠，而周期解是不稳定的。在进一步压缩时，溶液破坏对称性并稳定为横卧褶皱。使用线性分析和数值计算，我们理论上预测的屈曲力和能量的压缩位移的函数。我们比较我们的理论实验采用圆柱形氯丁橡胶片，发现非常好的协议。
2015-03-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Graphenes flakes under controlled biaxial deformation
薄膜，例如单原子厚度的单层石墨烯，在单轴拉伸载荷下必然会表现出横向屈曲，这会损害其机械行为。在这项工作中，我们已经开发出一种实验装置，使2D材料在支撑梁上受到受控的等双轴应变，这些支撑梁可以向上或向下弯曲，使材料分别受到压缩或拉伸。使用应变片串联拉曼光谱测量，我们监测G和二维声子性能的石墨烯双轴应变，从而提取重要的信息，在这些条件下的应力吸收。对于单层和双层石墨烯，G和2D拉曼峰的实验位移分别在62.3 \pm 5 cm ^-1/%和148.2 \pm 6 cm ^-1/%的范围内。G和2D峰的相应Gruneisen参数分别在1.97 \pm 0.15和2.86 \pm 0.12之间。这些值与小应变气泡型实验获得的值相当吻合。经典和从头计算分子动力学模拟也证实了上述结果，并观察到了与应变和Gruneisen参数非常一致的Γ-E2g位移.
2016-06-13 cond-mat.mtrl-sci
X-ray diffraction strains in laser-ablated aluminum, nickel, sodium and Invar: pressures to 475 GPa
本文通过原位纳秒 X 射线衍射测量激光烧蚀 Al、Ni、Na 和 Invar 在数百 GPa 下的轴向与面内应变，以区分静水压缩与单轴应变模型。
2025-08-28 cond-mat.mtrl-sci physics.plasm-ph
From Structural Stability to Electronic Flexibility: Unveiling Strain-induced Effects in a MoS$_2$/Perylene Orange Hybrid System
本研究探究MoS₂单层与PO分子构成的杂化体系在机械应变下的电子性质变化，揭示了应变对带隙、带隙类型及能带排列的调控规律，为纳米与光电子器件应用提供了理论依据。
2024-07-15 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
A general framework for decomposing the phase field fracture driving force, particularised to a Drucker-Prager failure surface
由于其计算的鲁棒性和通用性，相场断裂模型已成为预测各种开裂现象的首选工具。然而，在其传统的形式，其内在的拉-压对称性损伤演化阻止其应用到脆性和准脆性固体，如混凝土或岩石材料的压缩破坏的建模。在这项工作中，我们提出了一个一般的方法来分解相场断裂驱动力，应变能量密度，从而重现不对称的拉伸-压缩断裂行为。提出的广义方法是particularised线弹性固体的情况下，Drucker-Prager破坏准则。所提出的模型捕捉脆性材料的压缩破坏的能力是通过数值实现所产生的应变能分裂配方和解决四个案例研究特别感兴趣。首先，深入了解该模型在预测剪切载荷下的摩擦和剪切效应的能力。其次，进行虚拟直剪试验以评估不同压力水平下的断裂预测。第三，对混凝土圆柱体进行了单轴和三轴压缩试验，研究了约束效应的影响。最后，局部破坏的土质边坡的预测和结果进行了比较与其他制剂的应变能分解在文献中提出的。结果提供了一个很好的定性协议与实验观察，并证明相场断裂方法的能力，预测裂纹的成核和增长下的多轴向载荷的材料表现出不对称的拉伸-压缩断裂行为。
2022-08-22 cond-mat.mtrl-sci cs.CE physics.app-ph
