具有可调屈曲强度的磁活性弹性壳
软凝聚态物质
2021-05-17 v2
摘要
壳屈曲在许多生物结构和先进功能材料中至关重要，尽管传统上这种弹性失稳被视为工程结构应避免的灾难性现象。无论何种情形，预测临界屈曲条件始终是一项长期挑战。壳屈曲的亚临界性质使其对材料和几何缺陷极为敏感，因此实测临界载荷不可避免地低于经典理论预测。本文利用力学与磁学的耦合，提出一种动态调节壳屈曲强度的稳健机制。我们对由磁流变弹性体构成的受压球壳进行的实验表明，其屈曲压力可通过磁驱动进行调节。我们建立了薄磁弹性壳的理论模型，合理解释了 underlying 机制，并与实验高度吻合。一个无量纲磁弹性屈曲数被确认为关键控制参数，它综合了系统的几何、力学和磁学性质。
引用
@article{arxiv.2012.01163,
title = {Magneto-active elastic shells with tunable buckling strength},
author = {Dong Yan and Matteo Pezzulla and Lilian Cruveiller and Arefeh Abbasi and Pedro M. Reis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.01163},
year = {2021}
}