不可压缩软固体中剪切激波演化
软凝聚态物质
2019-07-17 v1
摘要
在大变形弹性动力学框架下，针对一类载荷和常用的超弹性材料模型，研究了不可压缩弹性材料中剪切波演化为激波的非线性过程。推导了激波形成距离的闭式表达式，并用于构建确定可实现激波区域的无量纲相图。这些相图揭示了激波演化对载荷幅值、形状、上升时间以及弹性材料参数的敏感性。鉴于近期一项研究（Espindola 等，2017）提出剪切激波形成可能在创伤性脑损伤（TBI）中起重要作用的假设，本文考虑了在脑组织的应用，并表明尺寸在 TBI 研究中至关重要。即，对于真实载荷，较小的大脑较不易形成剪切激波。此外，鉴于观察到的对施加波形和本构性质的敏感性，我们认为无量纲相图可通过确定能避免激波形成的载荷参数、材料尺寸和弹性性质的组合，来指导防护结构的设计。
引用
@article{arxiv.1907.06760,
title = {Shear shock evolution in incompressible soft solids},
author = {Chockalingam Senthilnathan and Tal Cohen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.06760},
year = {2019}
}