弹性快速翻转失稳由几何对称性控制
摘要：弹性结构在两种可能的平衡状态之间经历快速形状转变：在强风中，伞反转，弹跳玩具被倒置后跳跃。这种快速转变是弹性能量储存和快速释放的一种常见方法，并被许多生物和工程系统利用，从捕蝇草到机械仿生材料。已知形状转变与系统经历的分叉类型有关，然而，迄今为止，对于选择这些分叉机制的机理还没有通用的理解。在这里，我们在数值和分析两个最近文献提出的系统中分析，通过旋转或平移边界，将弹性条带从起初的褶皱状态驱动到形状转变。我们证明这两个系统在数学上等价，并确定了三种情况，说明了之前作者描述的整个转变范围。重要的是，通过降阶方法，我们确定了基本的分叉性质，并解释了如何从几何对称性和破缺对称性机制中预测这些分叉，从而为弹性形状转变提供了通用的设计规则。
作者：Basile Radisson and Eva Kanso
论文ID：2302.12152
分类：Soft Condensed Matter
分类简称：cond-mat.soft
提交时间：2023-06-21