Des chercheurs dévoilent une séquence spatio-temporelle de bandes de cisaillement dans des solides amorphes

La compréhension précise de l’émergence de bandes de cisaillement dans les solides amorphes reste un mystère, en raison de l’intrication intrinsèque de trois mouvements atomiques locaux élémentaires : le cisaillement, la dilatation et la rotation.

Récemment, des chercheurs de l’Institut de mécanique de l’Académie chinoise des sciences (IMCAS) ont dévoilé la séquence spatio-temporelle de la bande de cisaillement dans les solides amorphes en découplant et en caractérisant quantitativement les unités d’écoulement de cisaillement, de dilatation et de rotation hautement intriquées.

Les résultats ont été publiés dans Recherche d’examen physique.

Les chercheurs ont proposé un nouveau protocole théorique, à savoir le modèle de gradient à deux termes (TTG), qui couvre à la fois les composantes affines et non affines de la déformation pour démontrer le comportement plastique dans les matériaux désordonnés.

Cette combinaison donne lieu à une description beaucoup plus complète et plus efficace du champ de déformation local au-delà du modèle classique, pur affine ou non affine.

Sur la base de ce cadre théorique, les chercheurs ont décodé les événements de cisaillement, de dilatation et de rotation hautement intriqués. Ainsi, avec la résolution spatiale et temporelle sans précédent, le comportement plastique pourrait être démontré de manière exhaustive comme la manipulation opératoire des zones dominées par le cisaillement (SDZ) nouvellement définies, les zones dominées par la dilatation (DDZ) et les zones dominées par la rotation (RDZ).

Suite à cette démonstration atomistique à trois unités, l’image physique intuitive du mouvement initialement synchrone à l’apparition de la bande de cisaillement localisée est dévoilée, se manifestant par le processus de percolation de régions plastiques localisées avec une nature critique de mise à l’échelle de la loi de puissance semblable à la théorie classique de la percolation.

Ces résultats fournissent des informations sur la compréhension du comportement plastique dans les matériaux désordonnés.