Ductile and brittle yielding in thermal and athermal amorphous materials
我们从理论上研究了剪切非晶材料的屈服作为剪切前初始样品退火水平增加的函数，在三个广泛使用的本构模型和三个广泛研究的退火协议。在热系统中，我们发现一个渐进的过程，随着退火的增加，从平滑的“韧性”屈服，其中样品保持均匀，突然“脆性”屈服，其中它成为强烈的剪切带。这种进展是由于退火的大小的超调均匀剪切的基本应力-应变曲线，这会导致剪切带的不稳定性，变得更加严重，随着退火的增加。因此，“韧性”和“脆性”屈服是从渐进到灾难的连续屈服过渡的两个极限情况。与此相反，无热系统的应力过冲总是显示脆性屈服在低剪切速率，但小的过冲。
2020-05-13 cond-mat.soft
Rheology of athermal amorphous solids: Revisiting simplified scenarios and the concept of mechanical noise temperature
本文研究了在可忽略的热涨落极限下非晶态固体的流变学。一般参数的基础上，流动曲线的结果从宏观驱动和（级联）本地粒子重排的时间尺度之间的相互作用。已知这样的重排会引起系统中弹性应力的重新分布。虽然机械噪声，即，这种重新分布引起的局部应力波动被广泛认为会激活新的粒子重排，我们提供的证据对与热波动的类比提出了严重质疑：机械和热波动导致势垒交叉的渐近不同统计。一个简单的粗粒度的模型，其成分直接连接到相关的物理过程的流来说明和支持这些想法。
2014-05-19 cond-mat.soft
Universal mechanical instabilities in the energy landscape of amorphous solids: evidence from athermal quasistatic expansion
利用数值模拟的方法，研究了非晶态固体从均匀高密度态开始的准静态膨胀破坏。在体积膨胀过程中，我们证明了存在的不稳定性表现通过鞍结分岔，其中最小满足鞍。在所有这些事件中，海森矩阵的最小特征值作为平方根奇点消失。塑性不稳定性通过压力和能量的突然跳跃表现出来，当出现空腔时发生最大事件，导致材料屈服。我们发现，在空化和完全断裂之前，对应于塑性事件的压力或能量跳跃的统计显示子广泛的有限尺寸标度，类似于简单剪切的情况下，但具有不同的指数。因此，总的来说，我们的研究揭示了在任何准静态变形协议下的非晶态固体的机械故障的基本特征的普遍性。
2021-09-14 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
Anomalous Stress Fluctuations in Athermal Two Dimensional Amorphous Solids
我们数值研究了局部应力分布在非热，各向同性应力，机械稳定，包装的双分散无摩擦磁盘以上的堵塞过渡在两个维度。考虑到傅立叶变换的局部应力，我们发现的证据代数增加波动的各向同性和各向异性分量的应力张量在小波数，最近的理论预测相反。这种增加的波动意味着在大尺度上应力缺乏自平均。这些增加的波动的交叉定义了长度尺度$\ell_0$，然而，看起来$\ell_0$不随填充分数$ϕ$变化太多，当$ϕ$接近阻塞$ϕ_J$时，$\ell_0$也不发散。我们还发现类似的大长度尺度的波动的应力在淬火的Lennard-Jones液体的固有状态，使我们推测，这种波动可能是一个一般性质的非晶态固体在两个维度。
2017-09-01 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
Weak non-linearities of amorphous polymer under creep
研究PEI在玻璃化转变附近的弱非线性蠕变，通过1–15 MPa下柔量曲线的时间平移测得加速因子，验证局部重排指数 $n=2\pm0.2$ 并以应力非均匀性解释参数 $Y$。
2024-03-01 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
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
Shear-Transformation-Zone Theory of Yielding in Athermal Amorphous Materials
在无热非晶材料中的屈服转变类似于临界现象。历史上，它们被描述为赫歇尔-巴尔克利流变公式，这意味着在屈服点的奇异行为。在本文中，我研究这类现象使用的热力学剪切转变区（STZ）理论的基本版本，专注于有效的无序温度的作用，并特别注意缩放和尺寸参数。我发现了各种各样的赫歇尔-Bulkley一样的流变学，但由于根本原因，而不是特定的STZ理论，得出结论，屈服过渡并不是真正的关键。特别是，有一个快速增长的相关长度，但最终饱和附近的屈服点。
2015-05-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
On the relevance of disorder in athermal amorphous materials under shear
我们表明，至少在平均场水平上，剪切非晶介质中的结构无序的影响是非常不同的，这取决于其基本动力学的热或非热性质。我们首先介绍一个玩具模型，明确包括两种类型的噪声（热与非热）。在这个解释框架内，我们认为，平均场非热动力学可以解释为所谓的H{é}braud-Lequeux（HL）模型，其中的机械噪声明确源于剪切介质中的塑性活动。然后，我们表明，列入结构紊乱，通过分布的屈服能垒，有没有定性的影响，在HL模型，而这样的障碍是已知的运动学导致有限的宏观屈服应力在其他平均场的描述，如软玻璃流变模型的关键成分之一。我们的结论是，统计机制在发挥在出现的宏观屈服应力，在低剪切速率下，一个复杂的静态动力学，是不同的热和非热非晶系统。
2015-05-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
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
Weak non-linearities of amorphous polymer under creep in the vicinity of the glass transition
本研究探究玻璃化转变附近非晶态PEI聚合物的弱非线性蠕变行为，测得宏观加速因子满足指数为2的应力相关规律，验证了相关理论并揭示应力无序的发展特征。
2024-12-09 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
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
Avalanches in the athermal quasistatic limit of sheared amorphous solids: an atomistic perspective
本文研究了模型非晶态固体在缓慢非热变形极限下屈服相变的统计性质。塑性流动通过弹性加载的交替阶段发生，其间以集体雪崩的形式出现快速耗散事件。我们调查他们的表征，通过能量与应力下降，并在多个阶段的变形，从而揭示了变化的空间范围的雪崩和程度的应力相关性变形的进展。我们表明，统计的应力和能量下降，只有成为可比的大事件中的稳定流制度。的屈服过渡的临界指数的结果进行了讨论的背景下，以前的研究类似的类型，揭示模型玻璃和制备历史的影响。
2021-05-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
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
Mean field description of aging linear response in athermal amorphous solids
研究了非热非晶态固体平均场弹塑性模型中应变的线性响应，并考虑了塑性事件产生的幂律机械噪声谱。在模型的“堵塞”状态下，塑性活动表现出一种非平凡的缓慢松弛，称为老化，我们发现应力在随着材料年龄增长的时间尺度上不完全松弛到与年龄相关的平台期。我们确定这个老化的线性响应的标度行为分析，发现关键标度指数是普遍的和独立的噪声指数$μ$。对于$μ>1$，我们发现简单的老化，其中应力松弛时间尺度与材料的年龄$t_{\rm w}$成线性比例。在$μ=1$，这对应于介导的物理弹性传播的相互作用，我们发现，而不是一个$t_{\rm w}^{1/2}$缩放所产生的拉伸指数衰减的塑性活动。我们比较这些预测与测量的线性响应在计算机模拟的一个模型堵塞系统的排斥性软非热粒子，在其缓慢的耗散松弛向机械平衡，并找到良好的协议与理论。
2022-05-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Do Athermal Amorphous Solids Exist?
本文研究了热力学极限下由有限程相互作用粒子组成的非晶态固体的弹性理论。弹性理论的存在要求所有的弹性系数，线性的和非线性的，达到一个有限的热力学极限。我们表明，对于这样的系统的存在的非仿射力学响应的弹性理论的所有非线性系数的异常波动的结果。当剪切模量存在时，第一非线性系数B_2出现反常涨落，第二非线性系数B_3和所有高阶系数（对称性不为零）在热力学极限内发散。这些结果对非晶态固体在有限应变下，甚至在零温下是否存在弹性（或坚固性）打上了问号。我们讨论了这些结果的物理意义，并提出在这些系统中，弹性永远不能从塑性解耦：非线性响应必须是非常实质性的塑性。
2011-03-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Weakly non-linear creep of amorphous polymers near their glass transition, comparisons between models and experiment
Ecole Supérieure de Physique et Chimie Industrielles (ESPCI), Université Pierre et Marie Curie, Paris (UPMC)（巴黎高等物理化工学院，皮埃尔和玛丽·居里大学）；Rensselaer Polytechnic Institute（伦斯勒理工学院）
本研究对比2S、SC、FEM三种模型与实验，探究非晶聚合物玻璃化转变附近非线性蠕变的局部与全局加速关系，发现SC、FEM可复现实验的蠕变加速趋势，证实非线性相互作用产生的异质性对宏观力学响应的重要性。
2026-10-12 cond-mat.soft
Scaling description of creep flow in amorphous solids
当突然施加一个应力$Σ$时，非晶态固体如咖啡泡沫、牙膏或蛋黄酱显示出瞬态蠕变流动。通常发现相关的应变速率随时间衰减为$\dotγ \sim t^{-ν}$，随后是停滞或突然的波动。在实验和数值研究中，对蠕变指数$ν$和流化时间$τ_f$提出了各种经验定律。在这里，我们假设，塑性流动是由$Σ$和瞬态屈服应力$Σ_t(γ)$，其特征的系统访问的配置在应变$γ$的稳定性之间的差异。假设解析的$Σ_t(γ)$允许我们预测$ν$和渐近行为的$τ_f$的性质的平稳流。我们成功地测试我们的预测使用弹塑性模型和发表的实验结果。
2022-10-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Correlations in the shear flow of athermal amorphous solids: A principal component analysis
我们应用主成分分析，一种经常用于图像处理和无监督机器学习的方法，来表征在非晶态固体的稳定剪切流中观察到的颗粒位移。PCA产生的数据的低维表示，并清楚地揭示了弹性（即可逆）和塑性形变的主要特征。我们发现，主PCA在塑性区的主方向对应于软（即零能量）模式的弹性传播，管理的剪切应力的重新分配，由于本地化的塑性事件。这些软模式的投影也对应于在第一非零波矢的位移结构因子的组件，在保守的伊辛自旋系统的热相变的PCA结果密切类似。该研究展示了PCA的能力，以确定相关的对称性破缺的动态非平衡过渡的物理观测。
2019-05-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Logarithmic vs Andrade's transient creep: the role of elastic stress redistribution
蠕变被定义为在材料内发生的与时间相关的变形和断裂过程，所述材料受到小于其非热的、与时间无关的强度的恒定施加应力。这种时间依赖性通常归因于局部变形事件的热激活。蠕变现象的特点是几个普遍存在的，但经验的流变和标度定律。我们在这里集中在加载开始后的主要蠕变，观察到应变率的幂律衰减，指数p在0.4和1之间变化，这个上限定义了所谓的对数蠕变。虽然这种现象学已经知道了一个多世纪，但Andrade样（p <1）蠕变的物理起源仍然不清楚和有争议。在这里，我们表明，p <1值来自热激活和弹性应力重分布之间的相互作用。后者刺激蠕变动力学从连续事件之间的等待时间的缩短，与材料损伤，并可能在高温和/或应力，引起变形事件的雪崩。
2023-02-23 cond-mat.soft
Down-hill creep of a granular material under expansion/contraction cycles
本文研究了斜坡上一层颗粒状材料的下坡蠕变问题，该问题是由颗粒大小的振荡变化引起的。该材料被建模为一个无热的二维多分散系统的软盘重力作用下。倾斜角低于临界休止角，因此系统在静态外部条件下达到平衡构型。然而，在一个协议，其中颗粒缓慢地改变尺寸在准静态振荡的方式下，系统被观察到以同步的方式与振荡蠕变下来。我们测量每个循环的蠕变提前作为一个函数的倾角和粒度的变化程度。此外，我们考虑的情况下，颗粒大小的振荡幅度随深度减小，因为它可能会被认为是发生在倾斜地形的粒状土壤的情况下。在这种情况下，获得了在表面处最大并且随着深度平滑地消失的蠕变曲线，正如在现场观察到的那样。
2022-08-30 cond-mat.soft
Oscillatory athermal quasi-static deformation of a model glass
本文用计算机模拟了三维模型玻璃成形机致密非晶样品的振荡非热准静态剪切变形。动态过渡观察到的变形的振幅是不同的：对于大的振幅值的系统表现出扩散行为和初始条件的记忆损失，而本地化观察到的振幅小。我们的研究结果表明，在驱动胶体系统中发现的相同类型的过渡存在于非晶态固体（例如金属玻璃）的情况下。的转变的发病被证明是相关的发病的能量耗散。剪切带观察到大系统的尺寸，但不影响过渡的质量方面。
2013-02-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Residual stress in athermal soft disordered solids: insights from microscopic and mesoscale models
在软的非晶材料中，大的剪切变形之后的剪切停止导致具有残余剪切应力的结构。这些状态的起源和材料内局部剪应力的分布还没有很好的理解，尽管它的重要性，在材料性能的变化和随之而来的应用。在这项工作中，我们使用分子动力学模拟的模型致密的非布朗软非晶材料探测非平凡松弛过程中的残余应力状态。我们发现，类似于热玻璃，剪切速率的增加之前的剪切停止导致较低的残余应力状态。我们合理化我们的研究结果使用细观弹塑性描述，明确包括一个长期的弹性响应局部剪切变换。我们发现，流动停止后的初始应力松弛确实取决于预剪切应力状态，但最终的残余应力主要是由新激活的塑性事件发生在松弛过程中。我们简化的粗粒度的描述不仅可以捕捉残余应力状态的现象，而且合理化的改变材料的性质，探测使用小和大的变形协议应用到放松的材料。
2021-08-29 cond-mat.soft
Creep failure of amorphous solids under tensile stress
对一块非晶态固体施加恒定的拉伸应力会导致缓慢的延伸，然后最终发生快速的机械塌陷。这种“蠕变”过程是最重要的工程问题，因此一个多世纪以来一直是各种材料的研究主题。对于$τ_w$，即预期的崩溃时间，目前还缺乏预测理论，这主要是因为它依赖于令人困惑的各种参数，包括温度、系统尺寸、张力，以及组分之间详细的微观相互作用。塌陷时间对所有参数的复杂依赖关系将在下面使用非晶材料条带的模拟进行讨论。对于韧性和脆性材料观察到不同的情况，导致在创建可以为给定条件提供安全措施的包罗万象的理论方面存在严重困难。本文的一个主要目的是采用缩放的概念，实现数据崩溃的概率分布函数（PDF）的$\ln{τ_w}$。缩放的想法导致在一个通用的功能，它提供了一个预测的pdf的$\ln{τ_w}$的样本外系统，从测量这些参数的其他值。的预测能力的标度理论证明了韧性和脆性系统。最后，我们给出了脆性材料的普适尺度函数的推导。韧性的情况下，似乎是由于塑性颈缩不稳定性，是留给未来的研究。
2022-06-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Spatiotemporal Hierarchy of Slow Avalanches During Creep
Tel Aviv University（特拉维夫大学）
研究揭示了蠕动过程中热崩塌的分层空间时间结构，通过模拟无序固体模型，发现局部重组事件形成快速紧凑级联，通过长程噪声介导促进后续级联，产生类似地震活动的重尾时间相关性。
2026-04-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Plasticity-Induced Magnetization in Amorphous Magnetic Solids
非晶磁性固体，如金属玻璃，表现出一种新颖的效应：在存在磁场的非热条件下，磁序的增长与机械应变的函数关系。每当有塑性事件时，磁矩逐步增加。因此，塑性诱导磁有序，作为有效的噪音驱动系统走向平衡。我们提出的原子模拟的结果，这种效果在一个模型的磁性非晶态固体受到纯剪切和磁场。为了阐明对外部应变和磁场的依赖，我们提供了一个平均场论，提供了一个足够的定性理解所观察到的现象。
2013-10-15 cond-mat.soft
Viscoelasticity and elastoplasticity in the power law creep and yielding of gels and fibre network materials under stress
Durham University（杜伦大学）
研究了凝胶和纤维网络材料在应力下的粘弹性与不可逆弹塑性行为，揭示了纤维断裂对蠕变和材料破坏的影响。
2026-08-13 cond-mat.soft
Creep in reactive colloidal gels: a nanomechanical study of cement hydrates
从软的聚合物凝胶到硬化的水泥浆，非晶态固体在恒定载荷下表现出显著的时间依赖性变形，称为蠕变。这种现象的微观机制在无定形材料中知之甚少，在密集堆积和化学反应性颗粒系统中构成了更大的挑战。这两个特点是突出存在于水合水泥浆组成的硅酸钙水合物（C-S-H）纳米粒子，其堆积密度增加作为时间的函数，而水泥水化发生。在水化的各个阶段进行纳米压痕测试和孔隙率测量的大量样品的收集，我们表明，水化水泥浆体的蠕变响应主要是由颗粒间的距离和结果（C-S-H）纳米颗粒之间的滑移控制。我们的研究结果提供了一个独特的洞察的微观机制，支撑在老化颗粒材料的蠕变响应，从而为混凝土的设计与改善抗蠕变性铺平了道路。
2021-10-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Slow coarsening in jammed athermal soft particle suspensions
我们模拟了一个密集堵塞，无热的排斥性软粒子浸在溶剂中的组件。从一个初始条件对应于淬火从高温开始，我们发现非平凡的缓慢动力学驱动的逐步释放存储的弹性能量，与均方根粒子速度衰减为幂律的时间与分数指数。这种衰减是伴随着存在的组装内的空间局部化和时间上间歇性的“热点”的非仿射变形，连接由远程漩涡中的速度场，让人联想到当地的塑性事件和远程弹性传播，已被深入研究的剪切非晶材料。热点的图案逐渐变粗，热点的大小和分离随着时间的推移缓慢增长，和相关的速度相关长度增加的次线性幂律。然而，在一幅强烈间歇性动态的整体图景中，每个单独的点都只是短暂存在的。
2019-08-08 cond-mat.soft
Universality of the Plastic Instability in Strained Amorphous Solids
通过比较金属玻璃和Lenard-Jones玻璃对外部应变的响应，我们发现在无热准静态极限下基本塑性不稳定性的定量普遍性。在显微镜下，这两种类型的玻璃是不同的，因为人们可以想象，后者是由二元相互作用，而前者是由多重相互作用，由于电子气的影响，不能忽视。尽管有这种巨大的差异，塑性失稳是相同的鞍结分叉。因此，在弹塑性稳定状态的应力和能量下降的统计是普遍的，共享相同的系统尺寸指数。
2011-11-03 cond-mat.soft
Creep and flow of glasses: strain response linked to the spatial distribution of dynamical heterogeneities
机械性能对材料科学至关重要，特别是当它们依赖于外部刺激时。本文研究了非晶态固体，即胶体玻璃对外力的流变响应。利用共聚焦显微镜和计算机模拟，我们建立了宏观蠕变响应和微观单粒子动力学之间的定量联系。我们观察到动力学的异质性，即区域的流动性增强，保持本地化的蠕变制度，但增长的施加应力，导致稳定的流动。这些不同的行为也反映在平均粒子动力学中，通过单个粒子的均方位移和活性区域的分数来量化。这两个微观量被发现是成比例的宏观应变，尽管非平衡和非线性条件下蠕变和瞬态政权之前稳定的流动。
2015-07-10 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
Avalanches in Strained Amorphous Solids: Does Inertia Destroy Critical Behavior?
模拟被用来确定惯性对二维二元Lennard-Jones玻璃的非热剪切的影响。在准静态极限，剪切发生通过一系列快速雪崩。雪崩的分布分析使用有限尺寸标度与成千上万的粒子。惯性使系统进入一个新的欠阻尼普适类，而不是使系统远离临界状态。标度指数确定的欠阻尼和过阻尼的限制和临界阻尼，分开这两个制度。系统是在过阻尼普适类，即使大多数振动模式是欠阻尼。
2012-04-26 cond-mat.soft
Theory of elastic constants of athermal amorphous solids with internal stresses
本文基于非仿射晶格动力学提出含内应力的无热非晶固体弹性常数微观理论，解析解释内应力如何改变Maxwell刚性判据与剪切模量标度。
2024-08-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
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
Models for the yielding behaviour of amorphous solids
理解固体的力学响应和破坏对于它们作为结构材料的应用是非常重要的。导致非晶态固体屈服的塑性形变的本质近年来一直在积极地研究。采用单向和循环变形协议的调查揭示了退火的程度上的屈服行为的强烈依赖。在退火的阈值程度以下，屈服的性质发生质的变化，逐渐变得更不连续屈服。在非晶态固体屈服的理论研究几乎完全集中在单向变形下的屈服，但循环变形揭示了几个有趣的功能，仍然在很大程度上未调查。专注于非热循环变形，我调查了一个家庭的能源景观描述的基础上的模型。这些模型再现了模拟中观察到的关键有趣的功能，并提供了一个有趣的阈值能量的存在的解释。
2020-12-12 cond-mat.soft
The yield of Amorphous Solids Under Stress Control at Low Temperatures
讨论了金属玻璃等非晶态固体在外力作用下的屈服，认为它与温度升高引起的玻璃化转变有关，或者可以用各种统计理论来理解。在这里，我们研究的方法，以应力控制的产量，并认为，无论是断言可以支持，至少在低温下。低温下非晶态固体的产率是一种高度结构化的现象，其特征在于一系列特定的机械不稳定性，并且与通过升高温度的流化（真实的或虚构的）完全不相似。一系列的不稳定性，其次是应力控制屈服在低，但有限的温度协议可以预测通过分析非热准静态应变控制协议，使后者高度相关的非晶态固体的机械性能的深入理解。
2015-04-21 cond-mat.soft
Memory formation in cyclically deformed amorphous solids and sphere assemblies
本文研究了一个受反复循环剪切变形的模型非晶态固体。先前已经证明，系统经受（或训练）的剪切变形的幅度的记忆被编码，并且可以通过用作读取操作的后续变形周期来检索。在这里，我们考虑不同的读取协议和测量，并表明，单个和多个存储器可以通过这些不同的协议鲁棒地检索。我们还表明，剪切变形由一个较大的振幅总是擦除存储的记忆。这些观察结果与非布朗胶体悬浮液和相应模型的实验结果相似，但不同之处在于非瞬时存储多个记忆的可能性。这种可能性与局部能量最小值之间在模型非晶态固体中发生的转变循环的存在相关联。在这里，我们研究低密度球组件作为模型的非布朗胶体悬浮液，在非热变形，并确定一个制度，其中多个记忆存储在这些系统以及非瞬态。我们表明，该制度存储多个记忆非瞬态对应于循环可逆性的存在下，而不是循环变形下的配置点可逆性。
2018-05-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Probing relevant ingredients in mean-field approaches for the athermal rheology of yield stress materials
虽然机械噪声的概念有望在非热剪切非晶系统的非线性流变学中发挥关键作用，但其表征至今仍是难以捉摸的。在这里，我们使用分子动力学模拟表明，尽管存在强时空相关性的系统中，局部应力表现出正常的扩散下的机械噪声在有限的驱动制度的影响。扩散常数似乎与平均塑性活度成正比。我们的数据表明，相应的比例常数是密度无关的，并可以直接相关的流变流动曲线的具体形式，指向一个通用的方式在平均场方程的机械噪声建模的方式。
2015-08-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Creep control in soft particle packings
颗粒填料具有广泛的机械特性。这些特征之一是蠕变：在施加应力下的缓慢变形。蠕变对于许多其他无定形材料如许多金属和聚合物是常见的。蠕变的慢动作是具有挑战性的理解，探测和控制。用沉球粘度计对软球填料的蠕变特性进行了研究。我们发现，在我们的颗粒填料，蠕变持续到大应变，并具有幂律形式，扩散动力学。蠕变幅度是指数依赖于所施加的应力和水凝胶的浓度，这表明驱动和约束之间的竞争决定的动态。我们的研究结果提供了深入了解软固体的力学性质和标度律提供了一个明确的基准，新的理论，解释蠕变，并提供了诱人的前景，蠕变可以控制的边界应力。
2022-05-11 cond-mat.dis-nn 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
Sheared Amorphous Packings Display Two Separate Particle Transport Mechanisms
剪切颗粒材料引起非仿射位移。这种非仿射位移已经被广泛研究，并且已知与非晶填料的塑性和其他机械特征相关。一个众所周知的例子是剪切转变区，如由仿射变形的局部偏差$D^2_{min}$捕获的，以及它们与失效和应力波动的相关性。我们分析剪切摩擦非热磁盘包装，并表明，存在至少一个额外的介观运输机制，叠加在本地扩散运动的顶部。我们的证据表明，这第二次运输机制在一个均匀的系统，通过扩散张量分析，并表明，该扩散张量的痕迹等于经典的$D^2_{min}$时，这第二介观运输进行校正。新的运输机制是一致的观察到在很宽的体积分数范围内，甚至具有不同的摩擦系数的颗粒，并始终观察到剪切反转后，暗示其相关的记忆效应。
2020-12-12 cond-mat.soft
An elasto-plastic approach based on microscopic insights for the steady state and transient dynamics of sheared disordered solids
在这封信中，我们开发了一个框架，研究非热非晶态固体的力学响应通过耦合的细观和微观模型。使用测量粗粒的数量从密集无序颗粒系统的模拟，我们提出了一个连贯的弹塑性模型方法的屈服应力材料的变形和流动。对于一组给定的参数，该模型允许匹配一致的瞬态和稳态特性的驱动无序系统下施加的剪切速率和蠕变协议。
2021-01-08 cond-mat.soft
Strain-rate and temperature-driven transition in the shear transformation zone for two-dimensional amorphous solids
我们耦合最近开发的自学习metabasin逃逸算法，这使得有效的探索势能面（PES），与剪切变形阐明应变率和温度的影响在二维非晶态固体的剪切转变区（STZ）的特性。在这样做时，我们报告的STZ特性，可以通过增加温度或降低应变速率的过渡。该过渡区将具有两种不同STZ特征的区域分开。具体来说，在高温和高应变率，我们表明，STZ的特性相同的那些出现纯粹的应变驱动，非热准静态原子计算。在较低的温度和实验相关的应变速率，我们使用新耦合PES +剪切变形方法表明，STZ具有相同的特性，出现从一个纯粹的热激活状态。在从应变驱动到热激活STZ状态的移动中发生的STZ特性的具体变化包括STZ尺寸增加33%，位移场的更快空间衰减，STZ内部的变形机制从剪切到拉伸的变化，使第一个STZ成核所需的应力的减少，最后，一个显着的损失特征四极对称的周围的弹性矩阵，以前已经看到在无热，准静态剪切研究STZ。
2013-10-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fatigue and Collapse of Cyclically Bent Strip of Amorphous Solid
由材料的循环弯曲引起的疲劳，导致其机械失效，是工程师和物理学家研究了很久的现象。本文研究了无热非晶态固体带材的疲劳问题。原子模拟的基础上，我们得出结论，重点关注的关键量是{ \em累积损伤}。尽管该量在样品间表现出较大的波动，但其对载荷的依赖性决定了失效循环次数的统计。因此，我们可以提供一个比例理论的韦勒曲线的平均周期数的失败，作为一个功能的加载幅度。
2021-03-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Local Stress Relaxation and Shear-banding in a Dry Foam under Shear
我们已经开发了一个逼真的模拟二维干泡沫下准静态剪切。经过短暂的瞬态，剪切带不稳定性观察。这些结果进行了比较，获得真正的2D（受限）泡沫的测量。数值模型使我们能够展示材料对单个塑化事件的机械响应。从这个弹性传播的分析，我们提出了一个方案的发病和稳定的流动局部化过程中的泡沫，这应该仍然有效的蠕变流动下的大多数无定形系统。
2003-06-30 cond-mat.soft
Effect of pinning on the yielding transition of amorphous solids
利用数值模拟方法，研究了含有随机钉扎颗粒夹杂物的模型非晶材料在无热准静态极限下的屈服响应。我们发现，随着钉扎浓度的增加，塑性活动变得更加空间局部化，从而导致较小的应力下降，并相应地增加应变的大小屈服发生。我们表明，不像空间异质性和雪崩LED屈服的情况下的未钉扎玻璃，对于大钉扎浓度的情况下，屈服发生通过空间均匀的扩散的本地化事件。
2018-08-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Amorphous to amorphous transition in particle rafts
漂浮在空气-水界面上的无热疏水颗粒的空间填充组件，称为颗粒筏，显示出在两个之间经历不寻常的相变，即，作为颗粒数密度（$Φ$）的函数的低密度“较低刚性”和高密度“较高刚性”的非晶态。前者被证明是一个毛细桥固体和后者的摩擦耦合。涉及直接成像以及测量其纵向和剪切应力的机械响应的同步研究表明，过渡的特点是微妙的结构异常和剪切响应的减弱。利用$Φ$方法，从Voronoi单元的平均配位数、平均面积和位移场的空间分布的变化来识别构造异常。剪切响应的减弱与颗粒粗糙表面下伏流体接触线脱钉引起的局部塑性不稳定性有关。
2012-08-04 cond-mat.dis-nn 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
Ductile and brittle yielding of athermal amorphous solids: a mean-field paradigm beyond the random field Ising model
本文在 Hébraud-Lequeux 弹塑性框架上统一描述非热非晶固体的延性与脆性屈服，揭示动力学与长程弹性相互作用导致雪崩和有限尺寸行为显著区别于随机场伊辛模型，并预测新的临界行为。
2024-11-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
