曲率流动：尺度律和冲击诱导磨损过程的全局几何
摘要：冲击引起的磨损过程不仅是工业矿石加工的基本模型，而且被广泛认为是解读沉积颗粒来源的关键。物理学和工程学已经对固体物体的单个冲击现象有了详细的理解，然而，在冲击序列中渐进质量减少和形状演化的描述依赖于近似的数学模型，这些模型是以曲率驱动的偏微分方程的形式来表述的。在这里，我们首次建立了微观基于颗粒的材料模型与这些过程的均场理论之间的联系。基于真实的计算机模拟粒子-墙壁碰撞序列，我们首先确定了众所周知的损伤和断裂能量阶段，然后我们展示了前者分裂成了磨损阶段，其样品寿命无限，类似于斯特恩伯格定律，以有限的渐近质量和有限的样品寿命，随着冲击速度的幂律递减，类似于巴斯克因定律。我们证明，只有在磨损阶段，微观材料模型中出现的形状演化才能以惊人的准确度重现宏观均场方法预测的时空模式。我们的结果大大扩展了冲击现象的相图，并确定了几何均场理论在地质形状演化中的适用范围。此外，所获得的标度律可用于定量预测演化历史。
作者：Gergo Pal, Gabor Domokos, and Ferenc Kun
论文ID：2105.12198
分类：Disordered Systems and Neural Networks
分类简称：cond-mat.dis-nn
提交时间：2021-05-27