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跨越弹性环的肥皂膜的稳定性与分岔

软凝聚态物质 2013-07-15 v1

摘要

由\cite{gm}提出的 Euler--Plateau 问题涉及跨越柔性环的肥皂膜。膜和环的形状由这两个分量之间的相互作用决定。在本工作中,Euler--Plateau 问题被重新表述为一个矢量场的边值问题,该矢量场同时对跨越表面和边界环进行参数化。利用相关自由能泛函的一阶和二阶变分,进行了详细的分岔和稳定性分析。对于能量密度为σ\sigma的跨越表面以及长度为2πR2\pi R、弯曲刚度为aa的边界环,第一次分岔(在此期间跨越表面保持平坦但边界环变为非圆形)发生在σR3/a=3\sigma R^3/a=3处,证实了此前通过能量比较获得的结果。其他分岔解分支,包括从平坦圆形解分支发出的非平面解分支,也被证明是不稳定的。

关键词

引用

@article{arxiv.1307.3521,
  title  = {Stability and bifurcation of a soap film spanning an elastic loop},
  author = {Yi-chao Chen and Eliot Fried},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1307.3521},
  year   = {2013}
}