固体中的非线性波动:内部变量模型

摘要:岩石和混凝土等异质固体中,声速随动态加载的应变振幅而减小(变软)。这种减小被称为“慢动力学”,发生在大于强迫周期的时间尺度上。此外,稳态响应中观察到滞后现象。Vakhnenko等人的现象学模型基于描述材料变软的变量[Phys.Rev.E 70-1,2004]。然而,该模型是一维的,并且不符合热力学条件。在本文中,我们从有限应变理论的框架中推导出一个三维模型。引入了一个描述材料变软的内部变量,以及特定内部能量的表达式。力学本构方程由克劳修斯-杜亨不等式推导而出。此外,提出了一族内部变量的演化方程。在这里,我们选择了一个带有一个弛豫时间的演化方程。通过构造,这个连续体的新模型在热力学上是可接受的,并且是耗散的(非弹性)。在小轴向变形的情况下,我们证明了该模型在定性上重现了实验的主要特征。

作者:H Berjamin (O and I), N Favrie (IUSTI, AMU), B Lombard (O and I), G Chiavassa (M2P2)

论文ID:1705.01296

分类:Classical Physics

分类简称:physics.class-ph

提交时间:2020-12-09

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