几何受限壳体的屈曲

我们研究当弹性壳体遭受几何约束时出现的周期性屈曲模式。残余溶胀提供了一系列形状（鞍形、卷曲片、柱面以及球面截段）的获取途径，这些形状具有截然不同的外在曲率与内在曲率。我们的实验与数值数据显示，当这些结构被径向约束时，单一几何参数——壳体总半径与未约束材料量之比——可预测所形成的波瓣数。我们随后将模型推广以考虑面内约束的松弛，方法是将该参数解释为一种有效地基刚度。实验上，我们表明降低鞍形的横向约束会导致波瓣数依据我们的有效刚度模型而减少。因此，一个几何参数通过大范围的径向与横向约束捕获了波数，将壳体形状与其约束边界的形状联系起来。我们期望这些结果适用于广泛的壳体形状，从而应用于形状可变材料的设计以及软结构的溶胀与生长。