具有表面效应的软中空圆柱体的大变形与失稳

表面应力在经典弹性理论中常被忽略，但近年来已成为高度可变形软固体力学中的关键因素。本文分析了表面应力对软中空圆柱体变形与失稳的影响。通过将表面能密度函数纳入超弹性理论的本构模型中，获得了均匀压力载荷和几何翻转条件下软中空圆柱体变形的显式解。研究发现表面张力明显改变了软圆柱体的变形：具体而言，表面刚度抵抗变形，而残余表面应力倾向于更大的变形。本文还探讨了表面应力对软中空圆柱体失稳的影响。在压力载荷和几何翻转两种条件下，均发现通过改变表面参数可使褶皱临界条件发生显著变化。本工作结果表明，表面能在有限变形下明显影响软中空圆柱体的变形与失稳。所得结果有助于准确理解和预测软结构的力学行为。