表面起皱球体的弹性
摘要：核-壳系统的屈曲失稳现象被认为是许多生物形态学的基础。然而，要全面讨论这种系统，正确理解球形芯的弹性是很重要的。在这里，通过利用固体调和函数的众所周知的性质，我们提供了一种简单直接的方法来解决球体和球形空洞的线性弹性问题，其表面变形用实球谐函数描述。我们计算了相应的体弹性能量，并提供了任意球谐函数阶数（l）、泊松比和剪切模量的闭合形式表达。我们发现弹性能量与球谐函数指数（m）无关。利用这些结果，我们重新考虑了由一个弹性球形核组成并附着在一个固定面积的薄膜中的核-壳系统所经历的屈曲失稳现象，该现象发生在膜的面积足够大于无应变球的面积时。我们确定了核-壳球形体形状的相图，说明在面积不匹配和核-壳弹性之间实现的l值是多少。我们还确定了由固定面积膜限定的球形空洞的形状相图。
作者：Yingzhen Tian, Megan McCarthy, Megan King, S. G. J. Mochrie
论文ID：2303.01623
分类：Soft Condensed Matter
分类简称：cond-mat.soft
提交时间：2023-07-12