肥皂膜中弹性环的动态屈曲

当载荷被快速施加于或移除以静止弹性物体时，可能发生动态屈曲。与静态屈曲不同，动态屈曲根据系统参数和载荷动力学提供了广泛的可达模式。为研究这些效应，我们通过实验考察了当部分肥皂膜突然移除时肥皂膜中弹性环的动力学。施加于环的张力变化产生了一系列在静态实验中不易获得的有趣模式。根据环横截面的长宽比，在高阶屈曲模式中可发现其位于剩余肥皂膜平面内或平面外。矛盾的是，虽然观察这些非平凡模式需要惯性，但所选模式本身并不依赖于惯性。我们通过实验研究了该模式在初始失稳之后的演化，并通过联系动力学与模式选择及模增长的生长的理论论证加以解释。我们还探讨了动态加载的影响，并通过数值模拟表明，通过施加与失稳增长率相竞争的加载速率，可对所观察模式进行选择和控制。