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当一个材料受到拉伸应力时，它可能会产生裂纹，导致材料闹翻。裂纹的通顺是由能量均衡旨趣决定的，这个旨趣说，当裂纹前沿处的应力强度因子达到材料的断裂韧度时，裂纹就会推广。断裂韧度是指单元面积上产生新的裂纹所需的能量。要是咱们假定裂纹前沿处的能量耗散是围聚在一个点上的，那么咱们就不错用经典断裂力学来描摹裂纹的能源学举止。

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经典断裂力学告诉咱们，一个拉伸裂纹的最大速率是瑞利波速率CR。瑞利波是一种名义波，它是由体波在摆脱名义上的插手产生的。瑞利波速率cR常常小于体波速率cs和cp，其中cs是剪切波速率，cp是扩散波速率。当一个拉伸裂纹以小于cR的速率通顺时，它不错从辽远传来的弹性能量中获得满盈的能量来接续推广。

然而，当一个拉伸裂纹接近cR时，它就会遭受一个能量樊篱。因为当裂纹速率突出cR时，从辽远传来的弹性能量就不及以守旧裂纹推广了，而且还会变成一个负能量流，对消了裂纹前沿处的能量耗散。是以，经典断裂力学觉得，裂纹推广速率大于cR是不行能的。

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然而，一篇发表在《科学》杂志的论告示诉咱们，这个论断并不老是设置的。作家使用了一种脆性新胡克材料行为践诺对象。这种材料具有非线性弹性特质，也即是说，它的应力和应变之间不是苟简地成正比相关。作家通过施加均匀拉伸应变来制造沿着材料中心线通顺的拉伸裂纹，并用高速相机记载了裂纹的形态和速率。

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作家发现，在某些情况下，拉伸裂纹不错平滑地加快到突出cR，况且接续加快到突出cs。这种超剪切拉伸裂纹具有相称零散的形态：它前沿处有一个机敏的角，况且在后来方变成了一个近似于音爆锥形波前的激波。这种激波是由于裂纹速率突出了材料中的声速，导致材料发生热烈的非线性变形。作家还发现，超剪切拉伸裂纹的速率不错接近cp，这是材料中最快的波速。这意味着，这种裂纹险些不错达到超声速。

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那么，为什么这种裂纹不错冲破经典速率极限呢？作家冷落了一个可能的讲授。他们觉得，当材料受到满盈大的拉伸应变时，它会发生一种非线性的应力软化效应，也即是说，它的应力会跟着应变的增多而减小。这种效应会导致裂纹前沿处的应力散布发生变化，从而变调了裂纹的能量均衡条款。具体来说，当裂纹速率突出cR时，由于应力软化效应，裂纹前沿处的能量耗散会减小，而且还会有一部分能量从激波中回流到裂纹前沿处。这么，就不错变成一个正能量流，守旧裂纹接续加快。

这篇论文的意旨是什么呢？率先，它展示了一种新的拉伸断裂模式，它与经典断裂力学有实质的不同。它标明，在一些脆性材料中，拉伸裂纹的能源学举止不仅取决于材料的断裂韧度，还取决于材料的非线性弹性特质和施加的应变大小。其次，它为盘考断裂情状和其行使提供了新的视角和形态。举例，在地震学中，地壳断层也不错看作是一种拉伸裂纹，它可能会以超剪切速率通顺，并产生热烈的地震波。因此，清楚超剪切拉伸裂纹的机制和特征关于展望和退缩地震灾害具有遑急意旨。