简单剪切流中半柔性薄片的屈曲、褶皱与翻滚

随着石墨烯、过渡金属硫族化合物和二维聚合物等二维材料日益普及，溶液加工与胶体态性质正被用于制造先进功能材料。然而，我们对流体流动中二维薄片与膜的基本行为仍缺乏理解。本工作中，我们对剪切流中具有流体动力学相互作用的无热半柔性薄片进行数值模拟。对于初始位于流-梯度平面内的薄片，我们发现不同模态数的屈曲失稳随弯曲刚度变化，并可用准静态弹性模型理解。对于不同初始取向，观察到混沌翻滚轨迹。值得注意的是，我们发现薄片在翻滚前会发生折叠或褶皱，但在施加更大剪切时不再伸展。