以弹性电荷实现应力释放的切纸力学
软凝聚态物质
2019-02-06 v1 介观与纳米尺度物理
材料科学
摘要
我们发展了一种几何方法来理解穿孔薄弹性片的力学，使用依赖于应变的镜像弹性电荷方法。该技术将外载下孔的屈曲响应识别为一种几何调谐的应力释放机制。我们使用对角拉伸的正方形纸框作为模型系统，在理论与实验上定量检验并验证我们的方法。具体而言，我们比较了理论与非线性力-伸长曲线及全局位移场。我们发现力响应出现强烈软化，并伴随屈曲框内角的曲率局域化。与直觉相反但完全符合我们的理论的是，在中等孔尺寸范围内，较宽的框比较窄的框更容易屈曲。将这些思想推广到多个孔时，我们证明相互作用的弹性镜像电荷可提供一种有用的切纸设计原理，以选择性地释放弹性材料中的应力。
引用
@article{arxiv.1808.00925,
title = {Kirigami mechanics as stress relief by elastic charges},
author = {Michael Moshe and Edward Esposito and Suraj Shankar and Baris Bircan and Itai Cohen and David R. Nelson and Mark J. Bowick},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.00925},
year = {2019}
}
备注
6 pages, 4 figures; SI: 2 pages, 1 figure