轴向预应力下纤维网络的弹性
软凝聚态物质
2016-03-14 v1
摘要
我们呈现受单轴应变纤维网络弹性响应的理论与实验研究。使用允许水自由进出的剪切流变仪对纤维蛋白和胶原的细胞外网络施加单轴压缩或拉伸。测量轴向应力和网络剪切模量。先前工作[van Oosten et al., Scientific Reports, 2015, 6, 19270]已显示这些网络在压缩/拉伸下软化/刚化，以及对抗剪的非线性响应，但此种行为的起源仍知之甚少。在此，我们研究单轴应变如何影响纤维网络的非线性力学。使用具有可弯曲和可拉伸纤维的计算网络模型，我们表明对于固定侧向边界且平均连接度与实验细胞外网络相当的二维和三维网络，可理解该软化/刚化行为。此外，我们表明刚化的起始强烈依赖于施加的单轴应变。我们的研究突出了轴向应变和边界条件在决定水凝胶力学响应中的重要性。
引用
@article{arxiv.1603.03239,
title = {Elasticity of fibrous networks under axial prestress},
author = {Mahsa Vahabi and Abhinav Sharma and Albert James Licup and Anne S. G. van Oosten and Peter A. Galie and Paul A. Janmey and Fred C. MacKintosh},
journal= {arXiv preprint arXiv:1603.03239},
year = {2016}
}
备注
11 pages, 8 figures