利用可逆内聚单元捕捉粘滑现象与Schallamach波
软凝聚态物质
2021-07-06 v2 应用物理
摘要
可逆性在正确表征各种物理环境中的表面剥离过程中至关重要，其范围从自然界的运动、机器人应用中的抓取装置，甚至到构造板块的滑动。在连续介质框架中对 detachment-reattachment（脱离-重附着）序列（即粘滑）进行建模存在若干挑战。本文利用混合有限元模型中的定制可逆内聚单元，该模型可处理 snap-through（跳跃）失稳的发生。模拟捕捉到了实验观察中出现的各种剥离现象，其中层沿平行于表面的方向从平坦刚性基底上被拉起。对于长层，重附着的周期性被证明会发展，并与 Schallamach 波的概念相关联。此外，研究了表面特性与粘滑行为之间的联系：我们发现粘滑与界面局部化变形和损伤的趋势有关。除了阐明各种剥离行为和脱离模式外，本文开发的计算框架为研究复杂分层剥离过程提供了一种直接的方法，可指导不同尺度和各种环境中未来应用的发展。
引用
@article{arxiv.2011.13051,
title = {Stick-slip phenomena and Schallamach waves captured using reversible cohesive elements},
author = {Evelyne Ringoot and Thibault Roch and Jean-François Molinari and Thierry J. Massart and Tal Cohen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.13051},
year = {2021}
}