阿尔托大学 一个合金样品在激光高速摄影机前被拉伸
学分:阿尔托大学 物体如何变形和断裂对工程师来说很重要，因为这有助于他们选择和设计用于建筑的材料
阿尔托大学和坦佩雷大学的研究人员已经将金属合金样品拉伸到极限，并用超高速摄像机拍摄下来，研究发生了什么
他们的发现有可能在材料变形研究中开辟一个全新的研究领域
当材料被拉伸一点时，它们会膨胀，当拉伸停止时，它们会恢复到原来的尺寸
然而，如果一种材料被拉伸了很多，它们就不会再回到原来的尺寸
这种过度拉伸被称为“塑性”变形
已经开始塑性变形的材料，当它们被拉伸得更大时，表现会有所不同，最终会一分为二
一些材料——包括用于汽车和飞机等高科技应用的轻质铝合金——在塑性变形时开始不可预测地变形
研究人员感兴趣解决的具体问题被称为波特文-勒·夏特列效应，即材料拉伸时变形带的移动
这些条带的移动导致了不可预测的变形，研究人员希望更好地理解它们是如何移动的，以便能够更好地预测这些材料将如何变形
阿尔托研究小组组长米克·阿拉瓦教授说:“这些材料变形的模型是有的，但直到现在，它们都没有多大用处。”
" 为了开发新的模型，研究人员使用非常高速的照相机，用激光照射，来拍摄样本
一旦他们收集了这些数据，他们就能看到什么理论模型适合这些数据
他们发现一种叫做ABBM模型的磁体行为模型可以用来预测材料变形时的行为
ABBM模型在材料科学中被很好地用来描述磁体的磁化强度的变化
“这项工作的理论艺术是认识到材料的哪些参数与ABBM模型的演化版本中的参数一致，”阿拉瓦教授说，“然后通过收集我们所做的大量数据，我们能够展示如何使用该模型来预测这些材料的变形
“研究结果发表在《科学进展》杂志上
通过激光和高速摄像机观察，5倍减速的视频在穿过材料时显示失真带
学分:阿尔托大学 “到目前为止，实验的时间分辨率还不足以与这种类型的模型进行比较，”主要负责这项研究的博士候选人特罗·默金说
“变形带的运动以前已经研究过了，特别是在材料科学领域，但是人们真的需要看到精细的细节才能表明变形带的行为——在某种意义上——类似于磁铁
" 参与这项研究的坦佩雷大学副教授拉塞尔·劳伦森说:“非常值得注意的是，两种明显不同的现象——磁铁磁化强度的变化和合金形变带的传播——可以用同一个简单的统计物理模型来描述。”
这项研究已经进行了很长时间
“我第一次提出这个想法是在2015年左右，”阿拉瓦教授解释说，但现在这个模型已经被证明适用于铝合金的可编程逻辑控制器效应，该小组有兴趣测试它是否适用于更广泛的金属合金
“有几种不同类型的可编程逻辑控制器带可以存在于材料中，我们已经展示了一种类型，现在我们想看看它是否适用于所有的材料
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