众安在线、众安新闻客户端新闻记者11月18日从中国科学技术大学获悉，中国科学技术大学张世槐课题组与昆明理工大学吴顺川教授合作，首次揭示了一种微观避免宏观不良电流微观破裂慢速瞬时发生的新物理机制。 under-sistang curs 低于破坏力的条件。这一发现为解决岩石“亚临界破裂”问题提供了精确的“机械解码器”，为理解地应力演化中的地震成核等地质过程奠定了基础理论基础。 11月13日，研究成果发表在《物理评论快报》上。这是国内首个重点研究成果n 《岩石破裂的物理机制》发表于中国岩石力学领域本刊。 “亚临界破裂”是指岩石、冰和陶瓷等脆性材料在表面稳定的低应力环境中经过长期演化后突然失效的现象。这是长期困扰岩石力学、地球物理、航空航天材料等领域研究人员的常见科学问题。对于岩石材料，传统理论依赖于亚临界裂纹扩展，但该机制仅适用于峰值强度附近的高应力环境，难以解释缓慢的变形和破坏。针对上述科学挑战，研究团队首先设计了恒定低载荷蠕变实验，以模拟自然界长期构造力的影响。实验采用脆性聚苯乙烯材料制备预制封闭裂缝试件。周围微应变的演变使用数字图像相关技术精确测量裂缝。首次直接观察到滑动缓慢阶段的两个主要过程：首先，裂纹界面在大于断裂强度的恒定应力水平下发生自连续滑动；其次，这一过程伴随着裂纹尖端方向连续的剪切应力松弛和迁移，表现为裂纹扩展区在初始压实区的逐渐伸长，从而引起尖端局部应变的不断积累。在此基础上，研究团队进一步建立了摩擦力学与断裂力学相结合的有限元模型，揭示了在不断摩擦和滑动的控制下，岩石中大部分广泛分布的微裂纹会逐渐衰减、“安静”，而少数裂纹会相互触发并不断加速，最终形成宏观断裂带。基于这一发现，研究团队建立了从微观摩擦滑移到宏观失稳的统一物理框架，揭示了岩石“亚临界断裂”的本质是其内部无限微观摩擦主导的应力重分布和断裂的共同演化。该研究首次从实验和理论两个方面全面揭示了岩石长期缓慢破坏的物理机制，成功解决了“亚临界破裂”问题，为岩石、冰、陶瓷等脆性结晶材料在任何应力条件下的长期变形和破裂提供了统一的解释框架。它还为了解地震发生、地应力演化和地下工程的长期稳定性提供了基础物理基础。审稿人高度评价了这项工作，并认为它“为分布式损坏如何演变提供了宝贵的见解”在局部剪切带中，这对于理解地震成核的起始非常重要”，并且“有助于明确期刊评论信件的视野，并促进地球物理学、材料学和材料科学界之间的跨学科交流”。 （记者王乔）