Modeling and numerical investigations for hierarchical pattern formation in desiccation cracking

ترک خوردگی خشک و شکل گیری الگوی آن به طور گسترده ای در طبیعت مشاهده می شود. شبکه ترکهای سطحی سلول های چندگانه ای با اندازه ی معمول را تشکیل می دهد. این الگوی ترک در شکل همزمان شکل نمی گیرد، بلکه به شیوه ای متوالی و سلسله مراتبی شکل می گیرد. انرژی کرنش انباشته شده توسط سویه انقباض خشک ناهمگن به طور سیستماتیک توسط ترک ها آزاد می شود. به این معنی، پدیده ترک خوردگی خشک می تواند به عنوان نمونه ای از شکل گیری الگوی در سیستم دینامیکی با تخلیه در نظر گرفته شود. ما یک مدل ریاضی برای تشکیل الگوی در ترک خوردگی خشک با تاکید بر ظهور مقیاس طول معمول با هندسه معمولی که از سلسله مراتب سلول سلولی تشکیل شده است، پیشنهاد می کنیم. پدیده کرک خشکی به عنوان اتصال خشک شدن، تغییر شکل و شکستگی مدل سازی می شود. این مدل اتصال به صورت عددی با تجزیه و تحلیل ضعیف مرتبط با فرآیند خشک و فرایند تغییر شکل / شکست انجام می شود. ویژگی های اساسی الگوی کرک خشک کردن و روند تشکیل آن که توسط تجزیه و تحلیل عددی بازتولید شده است، توافق مناسب با مشاهدات تجربی را نشان می دهد. این توافقنامه به این معنی است که مدل اتصال پیشنهاد شده به درستی مکانیسم اساسی شکل گیری سلسله مراتبی را در ترک خوردگی خشک می کند.