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J. Physique Lett.
Volume 46, Numéro 13, juillet 1985
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| Page(s) | 585 - 590 | |
| DOI | https://doi.org/10.1051/jphyslet:019850046013058500 | |
DOI: 10.1051/jphyslet:019850046013058500
A random fuse model for breaking processes
L. de Arcangelis1, S. Redner1 et H.J. Herrmann21 Center for Polymer Studies and Department of Physics, Boston University, Boston, MA 02215, U.S.A.
2 SPT, CEN Saclay, 91191 Gif sur Yvette Cedex, France
Abstract
We introduce and study a simple idealized model to describe breaking processes by analysing the current-carrying properties of a random network consisting of insulators and fuses. By increasing the value of the external voltage applied across the network, a sequence of fuses will « burn out » and change irreversible into insultating bonds. This process terminates when a conducting path no longer exists in the network. We monitor several basic quantities during this breaking process, such as the conductivity of the network and the value of the voltage needed to break the hottest fuse. Two new exponents describing the behaviour of these quantities near the percolation threshold are reported.
Résumé
Nous introduisons et étudions un modèle simple pour décrire les phénomènes de rupture. Ce modèle est défini par un réseau aléatoire d'isolants et de fusibles. Les propriétés de conductivité électrique sont analysées : en augmentant la tension électrique appliquée, une séquence de fusibles va sauter et se transformer d'une manière irréversible en isolants. Le processus se termine dès qu'il n'y a plus de chemin conducteur qui traverse le réseau. Des quantités comme la conductivité totale du réseau et la tension appliquée de l'extérieur sont calculées pendant la rupture. Deux nouveaux exposants critiques qui décrivent ces quantités près du seuil de percolation ont été déterminés.
0540 - Fluctuation phenomena, random processes, and Brownian motion.
0550 - Lattice theory and statistics: Ising problems.
4630N - Fracture mechanics, fatigue, and cracks.
Key words
fracture -- lattice theory and statistics -- percolation -- random processes -- electrical analogue -- random fuse model -- breaking processes -- simple idealized model -- current carrying properties -- random network -- insulators -- fuses -- external voltage -- insulating bonds -- conductivity -- percolation threshold