过曲率引起的链接连锥台多稳态：“弯吸管”如何保持形状
软凝聚态物质
2018-10-19 v1
摘要
我们研究由多个锥台组成的弹性壳所表现出的多种机械稳定态的起源，这种几何结构常见于如“弯吸管”这类可重构波纹结构中。这种多稳态的特征在于轴向伸展与压缩态的机械稳定性，以及一种部分反转的“弯曲”态在任意方位角方向上均呈现稳定性。为理解此行为的起源，我们研究几何与内应力如何影响链接连锥台的稳定性。我们发现，调节锥台高度和锥角等几何参数可提供轴向双稳态，而弯曲态的稳定性则需要足够量的内部预应力，该预应力源于壳的自然曲率与几何曲率之间的失配。我们通过 X 射线计算机断层扫描（CT）在变形过程中的曲率分析，以及一个捕捉这类高度可重构系统定性行为的简单力学模型，来分析后一种效应。
引用
@article{arxiv.1808.02450,
title = {Overcurvature induced multistability of linked conical frusta: How a `bendy straw' holds its shape},
author = {Nakul P. Bende and Tian Yu and Nicholas A. Corbin and Marcelo A. Dias and Christian D. Santangelo and James A. Hanna and Ryan C. Hayward},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.02450},
year = {2018}
}
备注
Total: 12 pages; Main text: 7 figures; Supporting info: Text, 6 figures, 4 movies