失配应变诱导的弹性双层自变形：变形模拟与仿生设计
数值分析
2023-09-19 v1 数值分析
摘要
自然界中曲面（如花与叶的生长）的自变形过程引发了人们对自变形双层的研究兴趣，其已用于许多软体机器人或开关器件。然而，既往研究主要关注材料或双层制造技术，自变形机制与过程虽十分重要却鲜有探究。本研究提出一种基于棋盘式离散微分几何方法的自变形双层变形模拟新方法。该新方法在保持精度的同时比传统有限元方法效率更高，并能有效处理复杂有限应变情形。最后，利用该模拟模型设计了受折叠花、螺旋草与锥形贝壳启发的三种自变形双层，这些设计进一步证明了所提方法的有效性。本研究结果为预测变形与设计自变形双层提供了良好方法，并为运用几何方法求解力学问题提供了有益视角。
引用
@article{arxiv.2309.09596,
title = {Self-morphing of elastic bilayers induced by mismatch strain: deformation simulation and bio-inspired design},
author = {Junjie Song and Yixiong Feng and Zhaoxi Hong and Bingtao Hu and Jianrong Tan and Xiuju Song},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.09596},
year = {2023}
}