近日，我校材料科学与工程学院蒋翔教授课题组在自然指数期刊、国际著名物理学期刊Applied Physics Letters上发表了题为“Avalanches during sea snail fracture: Power-law mixing in layered composite material”的层状复合材料破坏雪崩动力学研究成果。论文第一作者为材料科学与工程学院2023级硕士研究生邓岩松，通讯作者为蒋翔教授。

天然与人造层状复合材料在建筑、航空航天与电子制造等众多领域有广泛的应用，其突发式雪崩式破坏的检测与预警对于材料的安全服役有重要意义。这项研究以天然层状复合材料海螺壳为研究对象，发现了这类层状复合材料破坏的混合式雪崩动力学过程。本研究表明，层状复合材料的雪崩式失效动力过程并非传统脆性多孔材料中的单一幂律分布行为，而是呈现出低能量区和高能量区两种不同幂律行为的结合。通过对破坏过程中声发射（AE）信号的分析，课题组发现，这种不同幂律行为来源于海螺壳软硬交替的层状结构有效抑制了灾难性裂纹的扩展，从而导致了裂纹的发展和局部微裂纹萌生的长期共存。本研究还提出了针对层状复合材料的混合式雪崩临界指数的最大似然估计方法，相比单一的有效临界指数能够获得不同的混合临界指数值，从而反映更丰富的雪崩式破坏物理过程。本研究得到国家自然科学基金的支持(No. 52178313)。

论文链接：https://doi.org/10.1063/5.0297769

自然指数（Nature Index）是依托于全球顶级期刊（总计145种期刊），统计各高校、科研院所（国家/地区）在国际上最具影响力的研究型学术期刊上发表论文数量的数据库。自然指数已发展成为国际公认的、能够衡量机构、国家和地区在自然科学领域的高质量研究产出与合作情况的重要指标，在全球范围内有很大影响力。