薄弹性膜在平面剥离中于大表面粗糙度下的角度无关最优粘附
应用物理
2021-02-03 v1 软凝聚态物质
摘要
将薄弹性膜从基底上粘附剥离是力学中的经典问题。然而，迄今为止许多关于该主题的研究都集中于从具有平坦表面的基底上剥离。在本文中，我们研究将弹性薄膜从具有周期性表面起伏的刚性基底上剥离的问题。我们允许薄膜的脱离部分与基底接触。我们给出了在给定真实剥离角（即薄膜脱离部分离开基底的角度）下计算平衡力的解析结果。当无接触时，我们给出了由基底轮廓计算真实剥离角以及仅由基底表面曲率判定平衡态稳定性的显式结果。我们针对涉及接触情形推导的一般结果，使我们能够探索大表面粗糙度下的剥离 regime。我们对该 regime 的分析揭示，通过使表面粗糙化，可使剥离力变得与剥离方向无关。这一结果与平坦表面上的剥离结果形成鲜明对比，后者中剥离力强烈依赖于剥离方向。我们的分析还揭示，在大粗糙度 regime 下，无论基底表面轮廓的其他细节如何，剥离力均达到其理论上界。
引用
@article{arxiv.2004.07459,
title = {Angle-independent optimal adhesion in plane peeling of thin elastic films at large surface roughnesses},
author = {Weilin Deng and Haneesh Kesari},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.07459},
year = {2021}
}