Руйнування матеріалу може здаватися миттєвим, хоча до нього веде тривала стадія повільного росту тріщини. Дослідники за участю Єврейського університету Єрусалима показали, як зміна геометрії переводить цей процес у швидкий розрив. Про роботу в Physical Review Letters повідомили 18 вересня.
Коли тріщина проходить крізь товщину
Спочатку пошкодження формується як невелика ділянка, що повільно розширюється. У дослідах швидкість на цій стадії становила від мікрометрів до міліметрів за секунду. Коли тріщина охоплює товщину пластини, її геометрія змінюється — і починається швидке руйнування за мікросекунди або мілісекунди.
Повільний етап займав щонайменше 75% загальної тривалості процесу в експериментах. Отже, видимий фінальний розрив — лише коротке завершення розвитку пошкодження.
Уточнення класичної теорії
Автори розширили застосування лінійної пружної механіки руйнування, пов’язавши зародження тріщини, її повільне зростання та динамічний розрив. Результат не скасовує класичну теорію, а допомагає описати перехід між режимами.
У перспективі це може бути корисним для спостереження за пошкодженнями конструкцій і розуміння розривів у природних матеріалах. Проте дослідження не є готовою системою прогнозування аварій чи землетрусів.
Іншу сторону проблеми механічних пошкоджень розглянуто в нашому матеріалі про електронні кола з рідким металом, які продовжують працювати після проколів і розрізів.
