Linear dielectric-breakdown electrostatics

电介质 各向同性 静电学 非线性系统 机械 断裂力学 强度因子 材料科学 线弹性 断裂(地质) 物理 凝聚态物理 经典力学 复合材料 热力学 光学 量子力学 有限元法
作者
Edward J. Garboczi
出处
期刊:Physical review 卷期号:38 (13): 9005-9010 被引量:58
标识
DOI:10.1103/physrevb.38.9005
摘要

The dielectric breakdown of solids is a problem of great practical and theoretical interest. It is the electrical analog of the fracture of solids under applied loads. In the case of fracture, the reigning theory for linear elastic materials is linear elastic fracture mechanics. This paper develops the analogous theory, linear dielectric-breakdown electrostatics, based on a Griffith-like energy-balance calculation applied to a single conducting crack in an isotropic dielectric medium. Results include the development of the critical field-intensity factor, ${K}_{c}^{e}$, and the introduction of a contour-independent line integral, ${J}^{e}$, which is analogous to the J integral of linear and nonlinear elastic fracture mechanics. Some discussion of the relation between these results and recent lattice models of dielectric breakdown is given.
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