扭曲弹性带的计算模型
摘要：发展了一个不规则的格点质量弹簧模型（MSM），以模拟和研究薄弹性带的变形模式，这些模式与端到端扭曲和张力有关。通过我们的模拟，成功复现了所有已报道的实验观察到的模式，包括从螺旋状到纵向皱纹、褶皱状螺旋和具有自接触的环状以及横向皱纹的手风琴自折等转变。我们的模拟还表明，主要的纵向和横向皱纹出现的扭转角度可以很好地由Foppl-von Karman（FvK）方程的各种分析进行描述，但纵向皱纹的特征波长与施加的张力的关系比以前估计的更复杂。通过分析应力分布，我们发现纵向皱纹并未完全缓解压缩，而只是限制了压缩的幅度。尽管如此，皱纹形成的宽度观察到比接近阈值分析的预测要宽，这个宽度更接近远离阈值分析的预测。然而，随着带子张力的增大，带子的端到端收缩随扭曲的变化更接近于对应的接近阈值的预测，而不是远离阈值分析的预期。这些结果指出了进一步理论分析这个丰富薄弹性系统的需求，以我们的物理健壮和直观的模拟模型为指导。
作者：Madelyn Leembruggen, Jovana Andrejevic, Arshad Kudrolli, Chris H. Rycroft
论文ID：2210.14374
分类：Soft Condensed Matter
分类简称：cond-mat.soft
提交时间：2023-08-02