扭曲带中的从柱状到拉伸脊与褶皱

受张力作用的扭曲带展现出极其丰富的形态，从光滑和褶皱的螺旋面，到柱状或多面体图案。这些形状与系统天然的螺旋对称性的不稳定性密切相关，该不稳定性产生纵向和横向应力，从而导致带的屈曲。本文聚焦于由三角形小面构成的镶嵌图案。我们的实验观察在一个结合几何与弹性的“渐近等距”方法框架内描述。几何由参数化的曲面族构成，这些曲面在厚度和拉伸载荷趋于零的奇异极限下与未变形带等距。能量，其最小化在这些族中选择受青睐的结构，由图案的拉伸功和弯曲代价决定。该框架描述了形态相图中的共存线，并确定了多面体结构的存在域。