生长环形超弹性板的皱纹作为一种机械不稳定性
摘要：生长引起的不稳定性在生物系统中普遍存在，导致出现皱纹、褶皱和褶曲等不同形态。本研究主要探讨了增长引起的皱纹不稳定性在不可压缩环形超弹性板中的力学原理。通过使用无先验动力学假设的变分原理导出了二维板系统的控制微分方程。通过进行线性分叉分析，研究了不规则和非对称扰动对生长超弹性环形板稳定性行为的影响。然后，使用复合矩阵方法数值求解了上述微分方程，以评估导致皱纹形成的临界生长因子。研究了边界约束、板厚和环形板半径比对临界生长因子的影响。在大多数考虑的情况下，不规则分叉是环形板的优选不稳定模式。我们的研究结果对建立生长平面软组织、膨胀水凝胶和生长在弹性基底上的二维薄膜的皱纹现象的物理模型具有重要意义。
作者：Sumit Mehta, Gangadharan Raju, and Prashant Saxena
论文ID：2203.06490
分类：Pattern Formation and Solitons
分类简称：nlin.PS
提交时间：2022-06-28