Találati lista | Tudóstér

001-es BibID:	BIBFORM134046
Első szerző:	Szatmári Roland (Fizikus)
Cím:	Scaling laws of shrinkage induced fragmentation phenomena / Roland Szatmári, Akio Nakahara, So Kitsunezaki, Ferenc Kun
Dátum:	2025
ISSN:	2542-4653
Megjegyzések:	We investigate the shrinkage induced breakup of thin layers of heterogeneous materials attached to a substrate, a ubiquitous natural phenomenon with a wide range of potential applications. Focusing on the evolution of the fragment ensemble, we demonstrate that the system has two distinct phases: damage phase, where the layer is cracked, however, a dominant piece persists retaining the structural integrity of the layer, and a fragmentation phase, where the layer disintegrates into numerous small pieces. Based on finite size scaling we show that the transition between the two phases occurs at a critical damage analogous to continuous phase transitions. At the critical point a fully connected crack network emerges whose structure is controlled by the strength of adhesion to the substrate. In the strong adhesion limit, damage arises from random microcrack nucleation, resembling bond percolation, while weak adhesion facilitates stress concentration and the growth of cracks to large extensions. The critical exponents of the damage to fragmentation transition agree to a reasonable accuracy with those of two-dimensional bond percolation. Our findings provide a novel insights into the mechanism of shrinkage-induced cracking revealing generic scaling laws of the phenomenon.
Tárgyszavak:	Természettudományok Fizikai tudományok idegen nyelvű folyóiratközlemény külföldi lapban folyóiratcikk
Megjelenés:	SciPost Physics. - 19 : 6 (2025), p. 1-18. -
További szerzők:	Nakahara, Akio Kitsunezaki, So Kun Ferenc (1966-) (fizikus)
Pályázati támogatás:	RRF-2.3.1-21-2022-00009 Egyéb TKP2021-NKTA-34 Egyéb
Internet cím:	Szerző által megadott URL DOI Intézményi repozitóriumban (DEA) tárolt változat
Borító:
Saját polcon:

001-es BibID:	BIBFORM121620
035-os BibID:	(Scopus)85194374924 (WoS)001248424800001
Első szerző:	Szatmári Roland (Fizikus)
Cím:	Discrete element model for the anisotropic cracking of shrinking material layers / Szatmári, Roland; Halász, Zoltán; Nakahara, Akio; Kitsunezaki, So; Kun, Ferenc
Dátum:	2024
ISSN:	0020-7683
Megjegyzések:	Mechanical perturbation of thin layers of pastes on a substrate results in anisotropic cracking during desiccation which allows for a controlled generation of crack patterns with a high relevance for industrial applications. In the present paper we propose a modeling framework to capture the anisotropy induced by initial perturbations which imprint directional dependent material features into the layer. Our approach is based on a random tessellation of the layer using convex polygons which are made anisotropic by elongating or compressing them along the direction of perturbation. Physical properties of the particles' cohesive contacts are determined by the geometrical characteristics of polygons giving rise to a well controlled anisotropy in the mechanical response of the material and in the structure of the fracture pattern emerging during shrinking. The main advantage of the approach is that both the structural disorder of the layer and the strength of anisotropy are controlled by a single parameter. Based on computer simulations we demonstrate that varying its two parameters the model reproduces the qualitative features of experimental findings and provides advantages over existing modeling approaches.
Tárgyszavak:	Természettudományok Fizikai tudományok idegen nyelvű folyóiratközlemény külföldi lapban folyóiratcikk discrete element simulations véletlen rács anizotróp diszkretizáció
Megjelenés:	International Journal Of Solids And Structures. - 299 (2024), p. 1-14. -
További szerzők:	Halász Zoltán (1975-) (fizikus) Nakahara, Akio Kitsunezaki, So Kun Ferenc (1966-) (fizikus)
Pályázati támogatás:	RRF-2.3.1-21-2022-00009 Egyéb ÚNKP-23-3 Egyéb TKP2021-NKTA-34 Egyéb
Internet cím:	Szerző által megadott URL DOI Intézményi repozitóriumban (DEA) tárolt változat
Borító:
Saját polcon:

001-es BibID:	BIBFORM119813
035-os BibID:	(Scopus)85188623067 (WoS)001195454400045
Első szerző:	Szatmári Roland (Fizikus)
Cím:	Scale-free bursting activity in shrinkage induced cracking / Szatmári Roland, Nakahara Akio, Kitsunezaki So, Kun Ferenc
Dátum:	2024
ISSN:	2045-2322
Megjegyzések:	Based on computer simulations of a realistic discrete element model we demonstrate that shrinkage induced cracking of thin layers of heterogeneous materials, generating spectacular crack patterns, proceeds in bursts. These crackling pulses are characterized by scale free distributions of size and duration, however, with non-universal exponents depending on the system size and shrinking rate. On the contrary, local avalanches composed of micro-cracking events with temporal and spatial correlation are found to obey a universal power law statistics. Most notably, we demonstrate that the observed non-universality of the integrated signal is the consequence of the temporal superposition of the underlying local avalanches, which pop up in an uncorrelated way in homogeneous systems. Our results provide an explanation of recent acoustic emission measurements on drying induced shrinkage cracking and may have relevance for the acoustic monitoring of the electro-mechanical degradation of battery electrodes.
Tárgyszavak:	Természettudományok Fizikai tudományok idegen nyelvű folyóiratközlemény külföldi lapban folyóiratcikk crackling noise discrete element simulations
Megjelenés:	Scientific Reports. - 14 : 1 (2024), p. 1-8. -
További szerzők:	Nakahara, Akio Kitsunezaki, So Kun Ferenc (1966-) (fizikus)
Pályázati támogatás:	RRF-2.3.1-21-2022-00009 Egyéb ÚNKP-23-3 Egyéb
Internet cím:	Szerző által megadott URL DOI Intézményi repozitóriumban (DEA) tárolt változat
Borító:
Saját polcon:

001-es BibID:	BIBFORM106967
035-os BibID:	(Wos)000700918600001 (Scopus)85119977076
Első szerző:	Szatmári Roland (Fizikus)
Cím:	Evolution of anisotropic crack patterns in shrinking material layers / Roland Szatmári, Zoltán Halász, Akio Nakahara, So Kitsunezaki, Ferenc Kun
Dátum:	2021
ISSN:	1744-683X
Tárgyszavak:	Természettudományok Fizikai tudományok idegen nyelvű folyóiratközlemény külföldi lapban folyóiratcikk
Megjelenés:	Soft Matter. - 17 : 44 (2021), p. 10005-10015. -
További szerzők:	Halász Zoltán (1975-) (fizikus) Nakahara, Akio Kitsunezaki, So Kun Ferenc (1966-) (fizikus)
Pályázati támogatás:	TKP2020-IKA-04 Egyéb
Internet cím:	Szerző által megadott URL DOI Intézményi repozitóriumban (DEA) tárolt változat
Borító:
Saját polcon: