Predicting plasticity of amorphous solids from instantaneous normal modes

可塑性 粘弹性 切线 准静态过程 剪切模量 有限应变理论 材料科学 无定形固体 剪切矩阵 切线模量 剪切(地质) 经典力学 物理 特征向量 弹性(物理) 刚度 机械 统计物理学 模数 数学 有限元法 热力学 几何学 非晶态金属 复合材料 量子力学 结晶学 化学 合金
作者
Ivan Kriuchevskyi,Timothy W. Sirk,Alessio Zaccone
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:105 (5) 被引量:8
标识
DOI:10.1103/physreve.105.055004
摘要

We present a mathematical description of amorphous solid deformation and plasticity by extending the concept of instantaneous normal modes (INMs) to deformed systems, which allows us to retain the effect of strain on the vibrational density of states (VDOS). Starting from the nonaffine lattice dynamics (NALD) description of elasticity and viscoelasticity of glasses, we formulate the linear response theory up to large deformations by considering the strain-dependent tangent modulus at finite values of shear strain. The (nonaffine) tangent shear modulus is computed from the VDOS of affinely strained configurations at varying strain values. The affine strain, found analytically on the static (undeformed) snapshot of the glass, leads to configurations that are rich with soft low-energy modes as well as unstable modes (negative eigenvalues) that are otherwise completely "washed out" and lost if one lets the system fully relax after strain. This procedure is consistent with the structure of NALD. The INM spectrum of deformed states allows for the analytical prediction of the stress-strain curve of a model glass. Good parameter-free quantitative agreement is shown between the prediction and simulations of athermal quasistatic shear of a coarse-grained polymer glass.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
GC发布了新的文献求助10
刚刚
轩辕十四完成签到,获得积分10
刚刚
HH发布了新的文献求助10
刚刚
xyz完成签到,获得积分10
1秒前
钮祜禄大大大完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
CipherSage应助可耐的飞槐采纳,获得10
1秒前
2秒前
黄石发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
冷酷的金毛应助香蕉诗蕊采纳,获得30
3秒前
3秒前
3秒前
baobeikk发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
xhy发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
5秒前
科研通AI6.2应助Chem采纳,获得30
5秒前
niniyiya完成签到,获得积分10
5秒前
福宝发布了新的文献求助10
6秒前
吃土豆的番茄完成签到,获得积分10
6秒前
SciGPT应助奋斗不悔采纳,获得10
6秒前
phil应助Strawberry采纳,获得10
6秒前
JamesPei应助Strawberry采纳,获得10
6秒前
Lucas应助Strawberry采纳,获得10
7秒前
科研通AI6.2应助蓝刺采纳,获得10
7秒前
7秒前
xue完成签到,获得积分10
8秒前
思源应助儒雅沛蓝采纳,获得10
8秒前
含33完成签到,获得积分10
8秒前
小马甲应助qinfeng82采纳,获得10
8秒前
Moonpie应助小圆包子采纳,获得10
8秒前
9秒前
古月方源完成签到 ,获得积分10
9秒前
羊羊发布了新的文献求助10
9秒前
高高悒发布了新的文献求助10
9秒前
lsh发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
高分求助中
Adhesion Science: Principles & Practice 1234
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
The Resilient Mindset 400
Impact of Storage Orientation and Duration on Prefilled Syringe Performance: Break-Loose and Glide Forces, and Injection Time Across Multiple Time Points 360
Programming for Chemical Engineers Using C, C++, and MATLAB 300
Upland Kenya wild flowers and ferns: a flora of the flowers, ferns, grasses, and sedges of highland Kenya 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6647485
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8403248
关于积分的说明 17968122
捐赠科研通 5840537
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2970144
邀请新用户注册赠送积分活动 1945349
关于科研通互助平台的介绍 1864365