A variational model of fracture for tearing brittle thin sheets

تیز کردن ورق های الاستیک نازک شکننده، احتمالا در بستر، به یک درگیری غنی بین الاستیک غیرخطی، هندسه، چسبندگی و مکانیک شکست تبدیل شده است. علاوه بر منافع ذاتی و عملی آن، پاره شدن ورقه های نازک به شناسایی جنبه های اساسی مکانیک شکست، از جمله مکانیزم انتخاب مسیر تراکم کمک کرده است. ثروت از مشاهدات تجربی در تنظیمات آزمایشی مختلف در دسترس است، که اغلب با مدل های نظری ساده اما ساده شده مبتنی بر ملاحظات پر انرژی مورد استفاده قرار گرفته است. در مقابل، هیچ روش محاسباتی بر روی پراکندگی ورقه های نازک نازک شکننده قرار نگرفته است. در اینجا، با توجه به ماهیت متنوع مدل های ساده شده که به راحتی مسیرهای ترک در ورق های پاره ای را توضیح می دهیم، مدل مدل فاز متغیری از شکست را همراه با یک مدل پوسته کیتر غیر خطی، از جمله کشش و خمش ارائه می دهیم. ما نشان می دهیم که این رویکرد عمومی اما در عین حال ساده می تواند پدیده شناسی مشاهده شده را بازسازی کند، از جمله راه های ترک مارپیچی یا قدرت قانون در فیلم های مستقل آزاد، یا ترک های همگرا / ناپایداری در فیلم های نازک که به سطوح منفی / منفی منحنی بستگی دارد، مدل های ساده با در نظر گرفتن آزمایش های کمی بیشتر بر روی ورق های نازک که در سطوح مسطح قرار دارند، شبیه سازی های ما به ما اجازه می دهد که مرزهای نظریه های موجود را بررسی کنیم و نشان دهیم که آسیب های همگن ناشی از درهم زدن مسائل ناشی از اختلاف سیستماتیک بین تئوری و آزمایشات است. بنابراین، رویکرد محاسباتی ما به پاره شدن یک ابزار جدید برای درک این فرآیند پیچیده شامل شکستگی، غیر خطی هندسی و خوشه بندی، تکمیل آزمایش ها و نظریه های ساده است.