渗透弹性球体的冲击研究
软凝聚态物质
2024-11-12 v1
摘要
我们实验研究了不同软多孔固体浸入液体后对刚性表面的冲击：水凝胶球和液体饱和泡沫球。这类软固体与基底的静态接触可以用赫兹接触理论很好地描述。然而，它们的回弹行为只能通过引入多种耗散机制来解释。我们发现软多孔球的恢复系数通常随冲击速度增加而增大。我们提出这种行为可以通过三种湿耗散机制的组合来解释：毛细管黏附、球与基底之间液体膜中的黏性耗散，以及球内部多孔流动引起的渗透弹性耗散。前两种耗散机制已知，我们提出了一种新的渗透弹性耗散理论，并表明它可以将饱和泡沫球的实验数据在适当归一化的冲击速度下归结为一条主曲线。对这种耗散机制及其对多孔固体渗透率和液体黏度依赖性的理解，可以为工程新一代减震器和缓冲垫开辟道路。
引用
@article{arxiv.2411.05891,
title = {Impacts of poroelastic spheres},
author = {Gorin Benjamin and Ribe Neil and Bonn Daniel and Kellay Hamid},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.05891},
year = {2024}
}