Self-diffusion in plastic flow of amorphous solids
我们报告了一个基于粒子的数值研究剪切非晶态固体在密集的慢流制度。在这个框架中，变形和流动伴随着与宏观塑性响应和单粒子运动学相关的临界波动模式。前者通常归因于集体滑移模式，该集体滑移模式放松了块体材料内的内应力，并产生了有效的机械噪声来控制后者的颗粒级过程。在这项工作中，塑料事件之间的雪崩型动力学被证明有很强的相关性示踪粒子的自扩散在菲克制度。因此，强烈的尺寸效应出现在合理化的雪崩尺寸分布和相关的时间发生的有效扩散系数。
2019-04-13 cond-mat.soft
Coarse-graining amorphous plasticity: impact of rejuvenation and disorder
Babeş-Bolyai University（博拜什-鲍约伊大学）；Brandeis University（布兰迪斯大学）；CNRS, ESPCI Paris, Sorbonne Université, Université de Paris, Université PSL（法国国家科学研究中心，巴黎高等物理化工学院，索邦大学，巴黎大学，巴黎文理研究大学）；Universidad de Navarra（纳瓦拉大学）
本文研究了从原子尺度到介观尺度非晶塑性的粗粒化，探讨了无序景观指导的阈值无序对非晶塑性物理的影响，通过再活化场景重现局部屈服应力演变和局部化行为。
2022-08-30 cond-mat.soft
Amorphous Silicates -- Time-Current Superposition and the Dynamics of Plastic Flow in the Glassy State
ESPCI Paris, PSL University, CNRS, Sorbonne University（巴黎物理化学高等专科学校，巴黎文理研究大学，法国国家科学研究中心，索邦大学）；Nippon Electric Glass Co., Ltd.（日本电气硝子株式会社）；Mines Saint-Etienne, Univ Lyon, CNRS（圣艾蒂安矿业学院，里昂大学，法国国家科学研究中心）
通过应力松弛实验揭示了非晶硅酸盐在远低于玻璃转变温度下的塑性流动动力学，发现时间-电流等效性可解析五十年 strain rate 范围内的稳态塑性流动，挑战现有理论框架。
2026-03-20 cond-mat.soft
Dynamics of shear-transformation zones in amorphous plasticity: non-linear theory at low temperatures
我们使用的能量平衡和耗散的考虑，推导出一个自洽版本的非晶态固体的塑性形变的剪切转变区（STZ）理论。该理论被推广到包括任意空间取向的STZ。讨论了弹塑性材料的连续介质方程及其能量平衡性质。
2004-07-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Statistics of Plastic Events in Post-Yield Strain-Controlled Amorphous Solids
非晶态固体在应变控制方案中在应变的临界值下屈服。对于较大的应变，应力和能量显示出一个通用的复杂的锯齿状信号，其中弹性段被尖锐的能量和具有宽范围幅度的应力塑性下降所打断。在这里，我们提供了一个理论的缩放特性，这样的锯齿信号考虑到系统大小的依赖性。我们发现，统计数据是不均匀的-他们分开急剧的制度“小”和“大”滴，每个赋予自己的缩放属性。标度理论最初仅通过数据分析导出，显示出一幅有些复杂的图像。但在考虑物理解释后，人们发现标度行为和标度指数实际上是非常简单和普遍的。
2016-04-14 cond-mat.soft
Elasto-plastic description of brittle failure in amorphous materials
无定形材料对施加的应变的响应可以是连续的，或者当剪切带成核时显示宏观应力下降。如果初始构型非常稳定，则可以观察到这种不连续响应。我们从理论上研究如何出现这种脆性在非热，准静态驱动，材料的初始稳定性增加。我们表明，这种出现是很好地再现弹塑性模型和预测的平均场近似，它对应于一个连续的过渡。在平均场中，可以根据雪崩统计量预测失效。我们表明，这是不是在有限的尺寸非常脆的材料，由于罕见的薄弱地区的剪切带成核的情况下。预测它们的临界半径遵循$a_c\sim (Σ-Σ_b)^{-2}$，其中$Σ$是应力，$Σ_b$是剪切带可以承载的应力。
2018-03-30 cond-mat.soft
Predicting plastic flow events in athermal shear-strained amorphous solids
我们提出了一种方法来预测一个通用的非晶态固体将失败的塑性响应（即不可逆变形）的外部应变的值，仅基于非线性弹性模量的测量。虽然通常被认为是根本不同的，与描述可逆的现象和塑性破坏的不可逆行为的弹性性能，我们表明，一些非线性弹性模量的知识是足够的预测塑性集。
2010-04-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Self-organization and memory in a cyclically driven elasto-plastic model of an amorphous solid
本研究针对无序材料力学行为受历史影响的问题，探究QMEP模型的记忆特性，发现振荡训练后可读出振幅与剪切方向，观测到准RPM行为并构建类Preisach方向记忆模型。
2024-09-11 cond-mat.soft
Diffusion in mesoscopic lattice models of amorphous plasticity
我们提出了在非热准静态条件下的剪切非晶材料的介观晶格模型中的标记粒子扩散的结果。我们发现一个短时间扩散制度和一个长时间扩散制度的扩散系数依赖于系统的大小在显着不同的方式。在短时间内，我们发现扩散系数$D$与系统长度$D\sim L^{1.05}$大致呈线性关系。这种短时间行为与基于粒子的模拟一致。长时间扩散系数的尺度类似于$D\sim L^{1.6}$，接近于发现$D\sim L^{1.5}$的先前研究。此外，我们表明，近场的相互作用内核的细节不影响短时间的行为，但定性和显着影响的长时间的行为，可能会导致饱和的均方位移在很长的时间。我们发现的一个$D\sim L^{1.05}$短时间缩放解决了一个长期存在的难题之间的分歧，在颗粒为基础的模型和介观尺度晶格模型的非晶塑性扩散系数测量。
2018-03-15 cond-mat.soft
The Plastic Response of Magnetoelastic Amorphous Solids
研究了磁致弹性非晶态固体在机械应变和磁场作用下的塑性响应。众所周知，非磁性非晶态固体在外应变$γ$下的塑性由余维1鞍结分叉主导，其中Hessian矩阵的本征值在$γ$处消失，如$\sqrt{γ_P-γ}$。这种平方根奇异性决定了弹塑性的统计物理，特别是在热-准静态条件下的应力-应变曲线。在这封信中，我们将讨论磁性非晶态固体中丰富得多的物理现象。首先，磁性非晶态固体在外加应变和外加磁场作用下表现出余维2塑性不稳定性。其次，相图预示着一系列丰富的新效应，这些效应几乎没有被研究过;这为磁塑性材料开辟了一个新颖而极其丰富的研究计划。
2012-05-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Anisotropic Particles Strengthen Granular Pillars under Compression
我们探讨了颗粒形状对二维颗粒柱的整体和局部行为的影响，作为无序固体的代理，在单轴压缩下。这种几何形状允许直接测量全局材料响应，以及跟踪所有单个粒子轨迹。一般来说，由于原子位置的精度较低，在非晶材料中绘制局部结构和局部动力学之间的联系可能具有挑战性，因此本研究旨在阐明这种联系。我们通过使用三种不同的颗粒形状来改变局部相互作用：离散的圆形颗粒（单体），成对的颗粒结合在一起（二聚体），以及三个结合在一个三角形（三聚体）中的组。我们发现，二聚体大大加强支柱和这种效果的程度是由初始条件下的取向顺序。此外，虽然三种颗粒形状以不同的速率形成空隙区域，但我们发现，通过量化填充各向异性的度量的定义，在局部非晶结构中的各向异性保持稳健。最后，我们强调局部变形率和局部结构之间的联系。
2017-12-20 cond-mat.soft
Characteristics and Correlation of Nonaffine Particle Displacements in the Plastic Deformation of Athermal Amorphous Materials
当非晶态固体均匀变形时，响应表现出非均匀塑性不稳定性，颗粒团簇局部协同重排。非均匀性是决定非晶态固体力学性能的重要因素。本文采用计算机模拟的方法，研究了在无热准静态极限下，非晶态固体在简单剪切变形作用下，以非仿射位移为特征的团簇的特性和空间相关性。具有大位移的集群被发现是均匀分布在空间中的弹性制度，其次是一个本地化的系统跨越剪切带屈服后。位移场的分布呈现幂律性质，其指数与变形密切相关。非仿射位移表现出很强的空间相关性，并随着应变的增加而变长。从我们的结果可以看出，在弹性区域，关联函数的衰减是指数性质的。屈服转变的标志是衰减的突然变化，之后它被很好地描述为幂律。这些结果表明，非仿射相关的无标度的字符在稳定的流动状态。这些结果被认为是强大的和独立的应变窗口的总非仿射位移计算。
2022-01-27 cond-mat.soft
Percolating Plastic Failure as a Mechanism for Shear Softening in Amorphous Solids
"剪切软化”是指当施加在非晶态固体上的应力增加到超过初始线性区域时观察到的剪切模量的降低。仔细的数值准静态模拟揭示了塑性破坏和剪切软化之间的密切关系。与塑性流动相关联的剪切模量的稳态值的达成被识别与经历了塑性事件的区域的渗流。我们提出了一个基本的“双态”模型，插入失败和处女区域之间，并提供了一个简单而有效的表征剪切软化。
2013-12-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Scaling of relaxation and excess entropy in plastically deformed amorphous solids
当受到足够的应力时，固体材料通过微观成分的重组而产生塑性变形。实际上，通过合理地施加应力来改变材料的微观结构是可能的，这是一种在实践中用于提高金属机械性能的经验过程。然而，理解塑性流动和微观结构在这些非平衡态中的相互依赖性仍然是一个重大挑战。在这里，我们实验性地研究了无序胶体固体在塑性形变过程中的弛豫动力学与微观结构之间的关系。我们施加振荡剪切固体胶体单分子层和研究其颗粒的轨迹作为剪切速率的函数在塑性区。在这些条件下，应变速率、与塑性流动相关的松弛速率和样品的微观结构一起振荡，但具有不同的相位。有趣的是，实验表明，在时间t与塑性流动相关的弛豫速率与应变速率和样品的微观结构，分别在较早和较晚的时间测量。松弛速率，在这种非平稳条件下，表现出幂律剪切稀化行为和指数尺度与样本过剩熵。因此，样品静态结构（过剩熵）的测量提供了有关应变率和组分重排动力学在样品中在较早的时间洞察。
2021-08-06 cond-mat.soft
Avalanche localization and crossover scaling in amorphous plasticity
我们进行大规模模拟的二维格子模型的非晶塑性随机局部屈服应力和长程四极弹性相互作用。我们表明，作为外部应力的增加对屈服相变，雪崩的标度行为跨越从平均场论到一个不同的普适性类。这种行为与应变局部化有关，应变局部化显著依赖于相互作用核的短程性质。
2013-09-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Plastic response and correlations in athermally sheared amorphous solids
低温非晶态固体中不可逆变形的发生是由于基元事件的积累，由仅涉及几十个原子的空间和时间局部化的原子重排组成。最近，数值和实验工作解决了这些塑料事件之间的时空相关性的问题。在这里，我们提供了进一步了解这些相关性的调查，通过分子动力学（MD）模拟，塑性响应的二维非晶态固体人工触发局部剪切转换。我们表明，虽然在淬火配置的塑性响应几乎是不存在的，它变得很明显，如果以前施加的系统上的剪切应变。塑性响应具有四重对称性，这是局部变形后剪应力重分布的特征。在高剪切速率，我们报告的波动耗散关系的证据，连接塑性响应和相关性，这似乎打破了，如果考虑较低的剪切速率。
2016-06-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Mechanical excitation and marginal triggering during avalanches in sheared amorphous solids
本文采用过阻尼颗粒尺度分子动力学（MD）和细观弹塑性模型（WMD）研究了非晶态固体在无热准静态极限下受剪切时的塑性应变。我们发现，在塑性活动的空间相关性表现出一个短的长度尺度，增长为$t^{3/4}$在MD和弹道在MD，并产生附近的网站不一定接近其稳定阈值的机械激励，和一个较长的长度尺度，扩散增长的两个模型，并与远程边缘稳定的网站。空间相关性的这些相似性解释了为什么简单的电子探针准确地捕捉到的雪崩在MD中观察到的大小分布，虽然时间配置文件和动态临界指数是完全不同的。
2022-02-11 cond-mat.soft
Dynamics of Large-Scale Plastic Deformation and the Necking Instability in Amorphous Solids
本文用动态塑性的剪切转变区理论研究了二维非晶态固体条带的颈缩失稳。我们的欧拉描述的大规模变形使我们能够遵循的不稳定性远远进入非线性制度。我们发现一个强大的速率依赖性，更高的应变率，进一步的带扩展之前的不稳定性发作。材料在颈缩区域外硬化，但颈部内塑性流动的描述与传统的塑性时变理论明显不同。
2002-09-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Strain localization and anisotropic correlations in a mesoscopic model of amorphous plasticity
介绍了一种二维非晶材料剪切塑性的细观模型，并通过数值模拟研究了该模型的宏观（大尺度）力学行为。假设塑性形变是通过一系列局部重组发生的。使用离散晶格上的机械场的离散化，局部重组被建模为局部滑移事件。局部屈服应力在空间上是随机分布的，在时间上是不变的。每一次塑性滑移都会引起一次长时间的弹性应力重分布。本研究未讨论速率和热效应。极值动力学允许恢复实验观察到的非晶塑性和数值原子模拟在准静态制度的许多复杂的功能。特别是，本地化的定量图片，和各向异性应变相关性在初始瞬态制度，并在稳定状态下提供。此外，非晶样品的制备被证明对局域化行为有至关重要的影响。
2012-02-13 cond-mat.other cond-mat.soft
Dynamics of Shear-Transformation Zones in Amorphous Plasticity: Energetic Constraints in a Minimal Theory
我们使用精力充沛的考虑推导出一个以前不确定的耦合项的形式在非晶态固体的塑性形变的剪切转变区（STZ）理论。正如在STZ理论的早期版本中，在屈服应力下的稳定变形的开始在这里表现为堵塞状态和塑性变形状态之间的动态稳定性的交换。我们展示了如何一个特别简单的“准线性”版本的理论帐户定性的塑性，如屈服，应变软化，应变恢复的许多功能。我们还表明，这个最小版本的理论未能描述某些其他现象，并认为这些限制表明需要额外的内部自由度超出这些包括在这里。
2003-07-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Finite size effects in a model for plasticity of amorphous composites
讨论了硬质颗粒增强非晶基体的塑性行为。一个介观depinning-like模型会计Eshelby弹性相互作用的实现。只考虑了可塑性疾病的影响。数值结果表明，非晶复合材料的有效流动应力的复杂的尺寸依赖性。特别是从混合定律的偏离显示出相反的趋势，分别与基体和增强颗粒的竞争效应相关。讨论了增强机制及其对局部化的影响。塑性应变逐渐集中在系统的最弱带。这种塑性行为与材料结构的相关性被用于设计一个简单的分析模型。后者很好地捕捉了在数值上观察到的$-(\log N/N)^{1/2}$中的钢筋尺寸效应。占进一步的对数修正的有效流动应力的预测显示出非常好的协议与数值结果。
2015-09-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Avalanches, precursors and finite size fluctuations in a mesoscopic model of amorphous plasticity
我们讨论了雪崩和有限尺寸涨落在介观模型来描述非晶材料的剪切塑性。假设塑性形变是通过一系列局部重组发生的。屈服应力准则是随机的，而每一个塑性滑移事件引起的四极长程弹性应力重分布。该模型是在一个规则的正方形网格离散。剪切塑性可以在这种情况下作为一个脱钉动态相变进行研究。我们证明了雪崩$P(s)\propto S^{-κ}$与非平凡指数$κ\approx 1.25$的无标度分布的证据显着不同的平均场结果$κ= 1.5$。有限的尺寸效应允许在小样本中观察到的屈服应力波动的标度不变性的表征。我们最终确定了人口的塑料活动的前体，并表征其空间分布。
2011-12-05 cond-mat.other cond-mat.soft
A plastic flow theory for amorphous materials
从已知的塑性力学图象出发，导出了一组描述塑性流动的拉格朗日动力学方程。我们的推导是简单的流体，弹性和粘性固体理论的自然和直接的延伸。这些方程包含麦克斯韦模型作为一个特殊的限制。我们讨论了可用这组方程描述的塑性力学的一些结果。我们利用模型方程的简单的例子：应变的板和杆。我们发现，颈缩总是表现本身（而不是作为不稳定的结果），除非如果非常特殊的恒速拉伸过程。
2008-02-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Spatiotemporal correlations between plastic events in the shear flow of athermal amorphous solids
非晶态固体的缓慢流动表现出惊人的不均匀性：在或多或少均匀变形的介质中发生快速的局部颗粒重排。最近，实验和数值计算工作揭示了这些流动不均匀性之间的空间相关性。在这里，我们使用分子动力学（MD）模拟的重排，并系统地探测它们在时间和空间的相关性。特别是，这些相关性显示了四倍的方位角对称特性的剪切应力在弹性介质中的重新分布，我们明确地检测到它们的范围随时间的增加。随着剪切速率的增加，相关性变得更短的范围和更各向同性。此外，我们研究了一个粗粒度的模型所观察到的流动特性的动机，并直接挑战其预测与MD模拟。虽然该模型捕捉宏观和局部性质，而令人满意的时空相关性方面的协议是最定性的。的差异提供了重要的洞察相关的物理学，是失踪的所有相关的粗粒度模型，已开发的流动的无定形材料，即有限的剪切波速度和弹性不均匀性对应力重分布的影响。
2014-03-03 cond-mat.soft
Elementary plastic events in amorphous silica
非晶材料的塑性不稳定性通常使用二元混合物的理想化模型来研究，该模型不能准确地捕获真实玻璃中存在的分子相互作用和键合。本文采用三维分子动力学模型研究石英玻璃在准静态剪切下的原子尺度塑性不稳定性。我们确定了两种不同类型的基本塑料事件，一个是一个标准的准本地化原子重排，而第二个是一个键断裂事件，是在脆弱的玻璃成型机的简化模型缺席。我们的研究结果表明，这两个塑性事件可以预测下降的最低非零特征值的海森矩阵，消失在临界应变。值得注意的是，我们发现非常高的相关性的特征向量和非仿射位移场伴随着债券的断裂事件，预测的结构故障的轨迹。两个特征向量和非仿射位移场显示Eshelby样的四极结构的两种失效模式，重排或键断裂。因此，我们的研究结果澄清了原子尺度的塑性不稳定性的二氧化硅玻璃提供有用的信息的发展介观模型的非晶塑性。
2019-10-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Learning-based approach to plasticity in athermal sheared amorphous packings: Improving softness
本文针对非晶固体剪切塑性中softness方法的两大弱点，提出基于观测迁移率自然表示和持续同调的结构量识别两项改进，并在二维无热堆积中验证其预测塑性局域化的高精度。
2020-10-27 cond-mat.soft
Deformation Patterns and Surface Morphology in a Minimal Model of Amorphous Plasticity
研究了非晶材料塑性形变的一个极小模型。假设材料单元表现出理想的塑性行为（J2塑性）。结构无序被认为是随机变化的局部屈服应力。使用这个简单的模型的有限元实现，我们模拟的平面应变变形的细长杆加载拉伸。由此产生的应变模式的统计特征在于其空间关联函数。相应的表面形态的研究揭示了一个非平凡的赫斯特指数约。0.8，表明在变形模式中存在长程相关性。模拟的变形模式和表面形态表现出持久的功能，已经出现在塑性形变的发病，而随后的演变的特点是增长幅度没有重大的形态变化。研究结果进行了比较，实验观察。
2014-02-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Predicting plasticity in disordered solids from structural indicators
非晶态固体缺乏长程序。因此，确定结构缺陷-类似于晶体固体中的位错-在这些系统中进行塑性流动仍然是一个艰巨的挑战。通过比较玻璃计算模型中的许多不同的结构指标，在各种条件下，我们仔细评估这些指标中的哪些能够稳健地识别负责非晶态固体中的塑性流动的结构缺陷。我们进一步证明，缺陷的密度变化作为材料制备和应变的方式，是高度相关的宏观材料响应的函数。我们的工作代表了从微观结构预测非晶态固体如何以及何时失效的重要一步。
2020-11-23 cond-mat.soft
Overlapping plastic events as a mechanism for irreversible dynamics in amorphous solids under oscillatory shear
本文通过模拟和模型揭示，在振荡剪切下非晶固体中交替方向应变引起的粒子重排重叠是导致其动力学响应从可逆转变为不可逆的机制。
2024-04-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Elasticity, plasticity and screening in amorphous solids: a short review
本文综述了非晶固体中塑性事件如何通过集体诱导类位错偶极子影响其涌现力学性质的新理论，并给出理论与模拟、实验对比的实例。
2023-11-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Subextensive Scaling in the Athermal, Quasistatic Limit of Amorphous Matter in Plastic Shear Flow
我们提出了一个原子系统进行塑性剪切流动在无热，准静态极限的数值模拟结果。该系统进行级联的本地重排，与四极能量波动，诱导系统跨越事件组织成沿布拉维轴的模拟单元的滑移线。一个有限尺寸标度分析揭示了次广泛的缩放的能量下降和参与数，线性的模拟单元格的长度，与观察到的真实空间结构的塑性事件。
2004-02-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Avalanches, loading and finite size effects in 2D amorphous plasticity: results from a finite element model
晶体塑性与位错力学密切相关，目前已得到较好的理解。另一方面，非晶材料中的塑性形变的概念和物理模型-其中线性晶格缺陷的概念不适用-仍然落后。我们介绍了一个基于特征应变的有限元晶格模型模拟剪切带的形成和应变雪崩。我们的模型使我们能够研究表面和有限尺寸效应对雪崩统计的影响。我们发现，即使在相对复杂的加载条件和开放边界条件下，描述雪崩统计的临界指数是不变的，这验证了使用更简单的标量晶格模型来研究这些现象。
2015-02-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Stochastic Approach to Plasticity and Yield in Amorphous Solids
我们专注于概率分布函数（pdf）$P(Δγ; γ)$其中$Δγ$是{ \em测量}的非热应变非晶态固体中的塑性事件之间的应变间隔，和$γ$措施的累积应变。该分布的尾部为$Δγ\to 0$（在热力学极限下），其标度类似于$Δγ^η$。指数$η$通过缩放关系与海森矩阵$P(λ)$的{ \em塑性模式}的特征值的pdf的尾部相关，其缩放像$λ^θ$，$η=(θ-1)/2$。$η$或$θ$的数值可以很容易地确定在无应变的材料和塑性流动的屈服状态。当$γ$增加时，在确定这些状态之间的这些指数时需要特别小心。确定pdf $P(Δγ; γ)$的$γ$依赖性可以对塑性和屈服提供重要的启示。我们的结论是$Δγ$和$λ$的PDF的$γ$不连续的功能。在缓慢淬火的非晶态固体中，它们经历两个不连续的转变，首先在$γ=0^+$，然后在屈服点$γ=γ_{_{\rm Y}}$到塑性流动。在快速淬火的非晶态固体中，由于屈服前不存在应力峰，第二次转变被模糊。这些转变的性质和缩放关系与系统的大小依赖的$\langle Δγ\rangle$进行了讨论。
2015-09-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Plasticity-Induced Anisotropy in Amorphous Solids: the Bauschinger Effect
非晶态固体在一个方向上经受应变，使得它们以塑性方式响应，当松弛回到具有零平均应力的状态时，它们也“记住”该方向。我们解决的问题是什么序参量，负责这个记忆？因此是材料对不同方向的应变的不同后续响应的原因。我们确定这样一个序参量，这是很容易测量的，我们讨论了它的轨迹沿应力-应变曲线，并提出，它和它的概率分布函数必须形成一个必要的组成部分的弹塑性理论。
2010-04-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Plastic ridge formation in a compressed thin amorphous film
我们表明，在压缩薄膜的表面形态可能会导致空间相关的塑性活动。一个柔软的玻璃状膜强烈粘附到一个光滑和刚性的基板，并进行单轴压缩，事实上，不经历任何全球性的弹性图案形成的不稳定性，但响应塑性通过本地化的突发事件，自组织，导致出现一系列平行的脊横向压缩轴。这种现象已被完全忽略，但结果从玻璃的塑性响应的共同特征，因此应该是高度通用的压缩玻璃状薄膜。
2022-09-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
From plastic flow to brittle fracture: role of microscopic friction in amorphous solids
软质无定形材料的塑性通常涉及在强烈剪切时出现的集体变形模式。无定形塑性的微观基础通常是通过“Eshelby”型事件的概念建立的，Eshelby型事件是通过非局部弹性型相互作用在周围材料中诱导流动的局部突然重排。尽管无序固体在尺度、微观成分或相互作用方面存在差异，但这种流动的普遍机制已经被提出。然而，我们认为，颗粒状固体中的摩擦相互作用的存在下，通过成核微剪切裂纹，不断聚结建立系统的跨越类地层故障的方法改变了流动的动力学。塑性到脆性的失效转变是唯一控制的程度的摩擦阻力，这是在本质上类似的作用，分离的突然和光滑的屈服制度在玻璃结构中的异质性。
2018-10-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.soft
On the protocol dependence of plasticity in ultra-stable amorphous solids
虽然完美晶体可能对剪切力表现出纯弹性响应，直到屈服，但非晶态固体的响应被塑性事件打断。这种可塑性的流行程度取决于系统的粒子数$N$，在第一次塑性事件之前的平均应变间隔$\overline{Δγ}$，缩放像$N^α$与$α$负：较大的样品更容易受到可塑性，由于更多的无序诱导的软点。在本文中，我们研究这种标度关系在超稳定的玻璃准备与交换蒙特卡罗算法，关于协议相关的标度指数的可能性，这也意味着协议依赖于局部屈服应力在玻璃中的分布。我们表明，虽然表面的分析似乎证实了这一假设，这只是一个前渐近效应，事实上，我们的数据可以很好地解释了一个简单的模型，其中这种协议的依赖是不存在的。
2018-11-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Plastic flow in a sheared polycrystalline solid using phase field model
由外部剪切应力引起的固体中的塑性形变具有巨大的实际意义。多晶体中存在的局部晶体秩序，由许多晶粒组成，区别于非晶材料的变形模式。尽管各向异性很强，由外部应力引起的塑性流动和随之而来的变形场表现出很强的动力学不均匀性。粒子位移的分布$P(u)$（$u$）显示出三种不同的区域，包括中等位移处的幂律标度区域。使用相场模拟，我们展示了多晶体如何产生鞍和旋涡状的流动模式，迄今已被称为基本的塑性事件的背景下，无定形材料。有趣的是，这些事件在这里找到自然的解释，在潜在的位错动力学。我们还使用Okubo-Weiss测度表征了流场的空间分布。
2013-03-06 cond-mat.soft
Thermally activated flow in models of amorphous solids
非晶态固体通过动态相变在所施加应力$Σ$的临界值$Σ_c$屈服。虽然在无热系统中是尖锐的，但热波动的存在导致转变的圆化和甚至低于$Σ_c$的热激活流。本文采用细观弹塑性模型研究了非晶态固体的稳态热流。在Hebraud-Lequex（HL）模型中，我们给出了低温下热激活流动的解析解。然后，我们提出了一个通用的标度律，也描述了过渡舍入。最后，我们发现，标度律保持在数值模拟的HL模型，一个二维弹塑性模型，并在以前发表的分子动力学模拟的二维Lennard-Jones玻璃。
2020-09-22 cond-mat.soft
Atomic nonaffinity as a predictor of plasticity in amorphous solids
非晶态固体的结构不均匀性给预测塑性事件带来了困难，而塑性事件与其力学行为密切相关。基于微扰分析的势能景观，我们推导出原子的非亲和性作为一个指标与内在的方向，量化的贡献，单个原子的总非仿射模的系统。我们发现，原子非亲和性可以有效地表征剪切转变区的位置，预测能力媲美最好的指标。更重要的是，原子的非亲和性，结合能量的三阶导数的符号相对于坐标，揭示了一个内在的最软的剪切取向。通过分析这个方向和剪切加载方向之间的角度，可以预测塑性事件的协议相关响应。利用这种新方法，可以测量二维非晶态固体模型中剪切转变区的取向分布。由此产生的塑性事件可以理解从一个简单的模型，独立的塑性事件发生在不同取向的剪切转变区。这些结果为表征和预测非晶态固体的力学响应提供了依据。
2021-02-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.comp-ph
Topological defects govern plasticity and shear band formation in two-dimensional amorphous solids
本文利用二维非晶颗粒堆积的纯剪切实验，证明位移场中的拓扑缺陷是塑性载体，可预测塑性起始与整体力学响应，并揭示其局域化和协同排列驱动宏观剪切带形成，从而建立连接拓扑、短程序与力学响应的统一框架。
2025-07-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Amorphous Systems in Athermal, Quasistatic Shear
我们提出了一系列的二维原子计算机模拟的非晶系统进行简单的剪切在无热，准静态极限的结果。的非热准静态轨迹分离成光滑的，可逆的弹性分支，间歇性地打破离散的灾难性塑性事件。一个典型的塑性事件的发病进行了研究与精度，它表明，该系统的模式是负责的稳定性损失的结构在实空间中是一致的四极源作用于弹性矩阵。塑性事件本身被证明是由本地化的剪切变换，组织成线的滑动跨越模拟单元格的长度，并讨论了组织的机制。虽然在一个单一的事件有很强的空间相关性的变形，我们发现很少的相关性从一个事件到下一个，这些瞬态线的滑移是不混淆与持久的区域的局部剪切-所谓的“剪切带”-在相关研究中发现。滑移线引起特定的标度与系统长度的各种措施的事件大小。引人注目的是，使用三种不同的相互作用势获得的数据可以在一个简单的重新标度后，进入定量协议，强调这些无序系统中的新兴的塑性行为的不敏感性的确切细节的基础上的相互作用。这些结果应该与理解系统中的塑性形变有关，例如远低于其玻璃化温度的金属玻璃、软玻璃系统（例如致密乳液）或压缩颗粒材料。
2005-10-28 cond-mat.soft
Inverse Bauschinger to Bauschinger Crossover under Steady Shear in Amorphous Solids
Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）
研究通过模拟二维多分散玻璃，揭示了非晶固体中方向记忆受变形历史、应变率和初始温度的联合控制，发现记忆反转与传统Bauschinger效应存在差异，建立相图区分记忆反转和传统响应，并指出塑性修复是无序固体中记忆反转的通用途径。
2025-12-29 cond-mat.soft
Mechanical noise dependent Aging and Shear Banding behavior of a mesoscopic model of amorphous plasticity
我们讨论了一个简单的“Eshelby”非晶塑性介观模型的老化和本地化。假设塑性形变是通过一系列局部重组发生的。使用离散晶格上的机械场的离散化，局部重组被建模为局部滑移事件。局部屈服应力在空间上是随机分布的，在时间上是不变的。每一次塑性滑移都会引起一次长时间的弹性应力重分布。模仿老化的影响，我们专注于该模型的行为时，初始状态的特点是高局部屈服应力值的分布。一个戏剧性的本地化行为的影响：系统首先自发自陷阱，形成一个剪切带，然后才慢慢地扩大。“年龄”参数越高，塑性应变场越局部化。在应力场上计算的两次相关性随年龄参数的变化表现为时间发散。与屈服应力分布宽度相比，局部滑移事件（Eshelby奇异性的前因子）的振幅在这里充当有效的温度参数：滑移增量越低，局部化和去相关时间越高。
2011-12-05 cond-mat.other cond-mat.soft
Residual stress distributions in athermally deformed amorphous solids from atomistic simulations
用原子模拟技术研究了控制非热非晶态固体塑性流动统计特性的局部残余应力分布（失稳阈值）。对于静态配置，分布有一个pseudogap（幂律）的形式与全球收益统计的指数，同意。一旦变形开始，伪间隙区域在小的残余应力下让位于系统尺寸相关的平台，这可以从塑性事件之间的局部残余应力{ \em差异}的统计中理解。结果进一步表明，局部屈服应力在非晶态固体的变化，即使给定的区域不参与塑性活动。
2020-07-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Thawed Matrix method for computing Local Mechanical Properties of Amorphous Solids
提出“解冻矩阵”方法，通过惩罚非仿射位移的外场局域化塑性变形，以表征非晶固体局部屈服应力并更准确地预测塑性重排。
2023-07-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Influence of active breathing on rheology and jamming of amorphous solids: insights from microscopic and mesoscale analysis
本研究通过分子动力学模拟与介观弹塑性模型，探究主动呼吸颗粒的致密集合体的流变与去阻塞行为，发现呼吸振幅超过临界值会诱导系统流化，揭示了内部主动驱动调控非晶材料力学状态的潜力。
2025-05-20 cond-mat.soft
Long-range angular correlations of particle displacements at a plastic-to-elastic transition in jammed amorphous solids
通过二维数值膨胀模拟，发现堵塞无定形固体在减压熔化时存在两步力学转变：粒子位移的长程径向和角关联分别起始于堵塞转变和塑性-弹性转变，后者在三维中同样存在。
2025-04-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Incorporating a soft ordered phase into an amorphous configuration enhances its uniform plastic deformation under shear
均匀结构的非晶材料在剪切作用下通常会发生不均匀变形，这种变形会发展为剪切局部化，最终形成破坏性的剪切带。解决这一问题的一种方法是引入一种包含多个相的非均匀结构，这可以减少局部非均匀剪切变形并阻止其在整个系统中的渗流。使用恒温分子动力学（MD）模拟，我们比较的变形行为之间的均匀的非晶混合物的双分散盘颗粒，通过一个n-6的Lennard-Jones潜在的可调的柔软性，与一个不均匀的包含均匀分布的有序相相互作用。我们改变大颗粒与小颗粒的人口比例，以创建均匀或不均匀的混合物，其中所选相的柔软度可以通过指定粒子间势的n来手动调整。对所制备的混合物施加大范围准静态剪切的结果表明，含有软有序相的非均匀非晶混合物的整体变形比均匀非晶混合物的变形更均匀，这表明结构的不均匀性和相间软度的变化对提高剪切下塑性形变的均匀性起着重要作用。
2018-07-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Reversible plastic events during oscillatory deformation of amorphous solids
利用分子动力学模拟研究了振荡剪切应变对三维二元玻璃中单个粒子非仿射重排的影响。在远低于玻璃化转变的温度下，无定形材料由Kob-Andersen混合物表示。我们发现，在周期性的剪切变形的材料，一些粒子进行可逆的非仿射位移的振幅近似幂律分布。我们的模拟表明，粒子与非仿射位移的大幅度表现出集体行为，即，他们往往聚集成相对紧凑的集群，成为可比的屈服应变附近的系统大小。除了可逆位移外，还存在许多不可逆位移。随着应变幅的增加，在一个循环期间不可逆位移的概率增加，这导致材料的永久结构松弛。
2015-12-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Effect of annealed disorder on the plasticity of amorphous solids
本文在可移动重杂质非晶固体模型中研究退火无序，发现增大杂质质量可提高剪切模量与屈服应力、抑制剪切带，并在临界质量后使塑性事件完全局域化。
2024-06-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The effect of a reversible shear transformation on plastic deformation of an amorphous solid
利用分子动力学模拟研究了静态体系中模型玻璃对局部剪切变形的塑性响应。材料的变形是由球形夹杂物引起的，球形夹杂物逐渐应变成相同体积的椭球体，然后恢复成球形。我们发现，破笼事件的数量随着剪切变形的应变振幅的增加而增加。数值模拟结果表明，在弱阻尼或慢剪切变形情况下，笼跃密度较大。值得注意的是，我们还发现，对于一个给定的应变振幅，密度分布的峰值是一个函数的比例的阻尼系数和时间尺度的剪切转变。
2015-05-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Mechanical Behaviour of Glasses and Amorphous Materials
广泛的材料可以微观上无序的固体形式存在，称为非晶态固体或玻璃。这类材料--氧化物玻璃和金属玻璃、聚合物玻璃以及软固体如胶体玻璃、乳液和颗粒填料--在各种情况下都可用作结构材料。它们的变形和流动行为与许多其他方面有关。除了与这些固体的形成有关的基本问题之外，理解它们的机械行为因此是有趣的，并且对于它们作为材料的使用具有重要意义。特别是，非晶态固体的塑性和屈服行为的本质已被积极地研究。不同的非晶态固体表现出明显不同的行为，并且与晶体材料的行为在性质上不同。最近研究的一个目标是理解非晶塑性的统一特征，并了解它们之间的明显差异。我们总结了一些最近在这方面的进展。我们专注于从计算机模拟研究中获得的见解，特别是那些采用振荡剪切变形的模型玻璃。
2021-08-19 cond-mat.soft
Statistical Physics of Elasto-Plastic Steady States in Amorphous Solids: Finite Temperatures and Strain Rates
研究了有限温度$T$和有限应变速率$\dotγ$对由$N$颗粒组成的非晶态固体塑性形变统计物理的影响。我们认识到三种统计性质不同的温度制度。在第一种状态下，温度非常低，即$T<T_{\rm cross}(N)$，并且应变是准静态的。在这个制度的弹塑性稳定状态表现出高度相关的塑性事件，其统计特征是异常指数。在第二个政权$T_{\rm cross}(N)<T<T_{\rm max}(\dotγ)$的系统尺寸依赖的应力波动变得正常，但方差取决于应变率。交叉的物理机制是不同的增加温度和增加应变速率，因为塑性事件仍然是由机械不稳定性（视为一个特征值的海森矩阵趋于零），和温度的影响只是为了促进过渡。在第二交叉温度$T_{\rm max}(\dotγ)$以上出现第三状态，其中应力波动变得由热噪声主导。在整个论文中，我们证明了标度概念与手头的问题高度相关，最后我们提出了一个标度理论，该理论能够对所有温度和应变率值的数据进行压缩，为我们提供了高度的可预测性。
2010-06-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
