摘要:高速动态裂纹扩展已经研究了很多年,但是很多现象仍然没有被彻底地理解透彻.这其中尤其令人感兴趣的一个问题—裂纹是否有极限扩展速度一直没有被很好的回答.根据连续介质的预测,Ⅰ型裂纹不能超过Rayleigh波速传播,这意味着Rayleigh波速是Ⅰ型裂纹的极限扩展速度;Ⅱ型裂纹能以超剪切波速扩展但是仍然不能超纵波波速扩展,这意味着纵波波速是Ⅱ型裂纹的极限扩展速度.早期的很多实验和计算工作确实符合连续介质的预测,比较著名的比如Abraham、Gao和Huang等人通过分子动力学的方法研究Ⅱ型裂纹的扩展速度,发现在Ⅱ型裂纹扩展前缘会产生子裂纹,该子裂纹以超剪切波速的速度扩展;Rosakis等人利用高压气枪轰击舍若界面的材料,首次在实验中观测到Ⅱ型裂纹的超剪切波速扩展.但是还有许多研究成果是连续介质理论无法预测的.Abraham和Gao利用分子动力学研究发现Ⅰ型裂纹能以超纵波波速扩展,Ⅱ型裂纹能以超剪切波波速扩展,他们认为出现这样现象的原因是由于裂尖局部超弹性作用的影响.连续介质理论的预测和一些研究现象的矛盾带给研究者很多困惑,同时这些矛盾也激发去找出问题的原因.我们需要强调连续介质是简化固体的一个理想化模型,在多数情况下它能给很好的预测,能够被广泛的应用,但是对于断裂问题,裂尖的断裂可能深入到晶格的解理、原子键的破坏,对某些极端情况,连续介质可能无法给出正确的预测。