蜜蜂和泡沫如何响应弯曲约束：Surface Evolver 中的水平集边界表示
软凝聚态物质
2016-12-01 v1
摘要
我们提出了一个 Surface Evolver 框架，用于模拟被困在弯曲平行表面之间的单个气泡和多细胞泡沫。我们能够使用水平集约束来模拟边界表面，从而探索一系列几何形状。与先前工作中边界表面是平坦的（所谓的 Hele-Shaw 几何）不同，我们考虑了具有非零高斯曲率的表面，特别是球面、环面和 Schwarz Primitive 表面。在多细胞泡沫的情况下——我们的方法是首先在表面上均匀分布 N 个点（使用能量最小化方法），然后使用这些种子点生成 Voronoi 划分，该划分被裁剪到约束空间内，进而形成 Surface Evolver 模拟的基础。此外，我们描述了我们通过将蜜蜂困在两个 Schwarz Primitive 表面之间，在负曲率表面上生成蜂窝的实验尝试。我们的目标是理解蜜蜂如何调整蜂窝通常的六边形图案以适应弯曲表面。据我们所知，这是首次尝试实现这种类型的生物细胞结构。
引用
@article{arxiv.1611.10055,
title = {How bees and foams respond to curved confinement: level set boundary representations in the Surface Evolver},
author = {Adil Mughal and Tomas Libertiny and Gerd Schroeder-Turk},
journal= {arXiv preprint arXiv:1611.10055},
year = {2016}
}