预拉伸两端固定杆中的随动载荷以模拟主动丝的振荡拍动
计算物理
2018-05-24 v1
摘要
鞭毛和纤毛是主动振荡、鞭状的生物丝状物的例子，对从运动、黏液清除、胚胎发生到细胞运动等多种过程至关重要。承受压缩随动载荷的弹性驱动杆状丝状物提供了一种在合成环境中模拟振荡拍动的方法。在连续介质极限下，这种时空响应是一种涌现现象，源于受非保守随动载荷的细杆结构弹性失稳、控制该失稳起始的几何约束，以及环境介质流体阻力引起的黏性耗散之间的相互作用。在本文中，我们使用弹性杆模型来表征承受两类流体阻力（即线性Stokes阻力和非线性Morrison阻力）的预拉伸夹紧杆的拍动频率、临界随动载荷和非线性杆形状。我们发现临界随动载荷强烈依赖于初始松弛而弱依赖于阻力性质。然而，涌现频率强烈依赖于预拉伸程度以及流体阻力的性质。
引用
@article{arxiv.1805.08922,
title = {Follower Forces in Pre-Stressed Fixed-Fixed Rods to Mimic Oscillatory Beating of Active Filaments},
author = {Soheil Fatehiboroujeni and Arvind Gopinath and Sachin Goyal},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.08922},
year = {2018}
}