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尤梅伦，G.J.A.M。;博斯科，E。;A.S.J.Suiker。;J.J.赫尔曼斯。

非晶和结晶金属皂降解油画的化学-机械模型。 （英语） Zbl 1506.74097号

欧洲力学杂志。，A、 固体 97，文章ID 104827，第17页（2023）.
摘要：金属皂的形成被认为是历史油画中的一种重要降解机制，它威胁着世界各地博物馆藏品的保存。金属皂是通过色素释放的金属离子和来自干油的饱和脂肪酸之间的复杂化学反应序列形成的。化学研究的最新进展表明，金属离子和饱和脂肪酸最初可能通过可逆反应发生反应，从而形成无定形状态的金属皂。金属肥皂随后可能通过不可逆反应结晶成大的聚集体，使油漆层变形，从而可能引发油漆分层、开裂，最终剥落。本文提出了一个化学-力学模型来预测历史油画中金属皂的形成和由此产生的机械损伤。化学过程是用一组扩散反应方程来描述的，这些方程解释了二者都游离饱和脂肪酸与金属离子之间的可逆反应形成无定形金属皂，随后发生不可逆反应形成结晶金属皂。化学模型与机械模型双向耦合，该模型有效地描述了金属皂的形成和增长引起的开裂过程。耦合是由力学模型产生的，它考虑了结晶金属皂中化学诱导生长应变的发展。此外，局部裂纹的存在阻碍了化学物质的扩散，这在化学模型中通过裂纹面扩散参数与产生的机械损伤量的依赖关系加以考虑。通过使用一种定制的扫描算法来模拟结晶金属皂相的空间发展，该算法可以识别金属皂形成的反应区。该模型是根据文献中的实验数据进行校准的。随后应用该模型分析了两个代表历史油画中观察到的典型金属皂相关降解过程的数值示例，揭示了结晶金属皂的生长过程、油漆表面的变形、，并以现实的方式预测了随后的开裂和分层模式。

引用于1文件

MSC公司：

74E40型 固体力学中的化学结构
74卢比99 断裂和损坏
74-10 可变形固体力学问题的数学建模或模拟

关键词：

多物理模型;扩散反应方程;离散断裂;金属皂形成;机械损伤
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\textit{G.J.A.M.Eumelen}等人，《欧洲力学杂志》。，A、 固体97，物品ID 104827，17 p.（2023；Zbl 1506.74097）
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