地毯褶皱的形状与运动

地毯褶皱的运动被用作类比来解释位错在晶体固体变形中的作用。我们严格遵循这一类比，研究在重力场中与粗糙基底部分接触的薄片上的凸起、皱纹或褶皱的形状与运动。结合实验、尺度分析以及控制方程的数值解，我们首先量化了水平面上褶皱的静态形状。当平面倾斜时，褶皱变得不对称，并且仅在平面倾斜达到临界角度时才开始通过滚动运动。我们发现，首次发生滚动的角度大于褶皱停止滚动的角度，即静态滚动摩擦大于动态滚动摩擦。一旦褶皱开始运动，它将以与倾斜角正弦成正比的速度匀速运动，我们通过简单的功率平衡解释了这一结果。最后，我们简要阐述了本研究对软界面滚动运动起始的启示。