粘性液体上薄膜的通用起皱动力学
软凝聚态物质
2026-01-21 v1 材料科学
流体动力学
摘要
我们研究了漂浮在粘性液体上的薄弹性薄膜在受压痕或压缩时的起皱动力学。我们表明，形变速度控制着动力学过程，导致褶皱波长显著小于准静态压缩下选择的波长。一旦主动压缩停止，褶皱就会粗化，直到其波长松弛至平衡值。我们建立了一个将液体中的 Stokes 流动与薄膜的弹性弯曲相耦合的理论模型，该模型定量地预测了初始波长选择及其随后的粗化过程。我们证明了相同的机制支配着二维和轴对称几何形状，从而将经典的静态波长选择定律扩展到了动态情形。尽管该模型源自受控的实验室实验，但它捕捉了通用的粘弹性耦合，并广泛适用于与粘性环境相互作用的薄弹性薄膜，包括绳状熔岩流中表面褶皱的形成。
引用
@article{arxiv.2601.11682,
title = {Universal wrinkling dynamics of a sheet on viscous liquid},
author = {Ayrton Draux and Marco Rizzo and Dominic Vella and Vincent Démery and Fabian Brau and Pascal Damman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.11682},
year = {2026}
}