本文關鍵詞：尺寸和加載次數(shù)對均勻軟物質固體表面折痕失穩(wěn)的影響

  更多相關文章： 軟物質 失穩(wěn) 折痕 有限元

【摘要】：彈性的軟物質材料在受壓或者膨脹的情況下可能產(chǎn)生多種多樣的彈性失穩(wěn),包括整體屈曲,表面的褶皺和折痕,彈跳突變等。傳統(tǒng)意義上,由于這些失穩(wěn)的出現(xiàn)就意味著機械失效,所以我們需要避免材料產(chǎn)生這樣的失穩(wěn)。但近些年通過控制這樣的失穩(wěn)機制并得到特殊的形貌來賦予材料特殊的功能已成為一種新的趨勢。利用這些失穩(wěn)可以可逆地來響應它們所處環(huán)境改變的特點設計出很多新的應用結構。例如,我們可以利用軟物質材料在被壓縮時它平滑的表面會突然形成折痕并且折痕能被清楚地觀察到這一特殊的性質,來控制仿造化學品,控制酶的活性,以及材料表面的粘附性能等。本課題重點關注軟物質表面的折痕失穩(wěn),整個研究過程中我們結合實驗和數(shù)值模擬來研究軟物質材料在受壓狀態(tài)下的折痕失穩(wěn)。實驗中,通過自己設計的一個加載裝置壓縮設計的薄樣品來測量折痕在平面應變條件下的形成和生長并且精確地測量形成折痕的臨界應變,得到和非線性理論解高度吻合的應變。通過壓縮不同尺寸下樣品產(chǎn)生的折痕失穩(wěn)來測量折痕之間的距離、深度和長度,可以定量的揭示尺寸對于它的影響并且獲得了樣品在多次加載情況下產(chǎn)生的折痕形式。數(shù)值中,我們利用自由面的點擾動原理來模擬軟物質材料在大變形情形下的折痕失穩(wěn)。通過該理論我們清楚地分辨出了軟物質材料在受壓條件下產(chǎn)生的折痕失穩(wěn)形貌且確認了產(chǎn)生失穩(wěn)的臨界條件。此外,我們利用在所建構型中模擬了很大范圍的折痕擾動深度并建立了折痕深度和距離的尺寸法則,模擬數(shù)據(jù)和實驗測得的數(shù)據(jù)高度吻合。此方法也為其他實驗者在研究表面失穩(wěn),尤其是折痕失穩(wěn)的時候提供了可行的實踐路線。
【關鍵詞】：軟物質 失穩(wěn) 折痕 有限元
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB30
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-6
• 1 緒論6-25
• 1.1 引言6-9
• 1.1.1 軟物質的介紹6-7
• 1.1.2 軟物質的研究進及其發(fā)展前景7-9
• 1.2 軟物質的失穩(wěn)分類9-24
• 1.2.1 褶皺10-12
• 1.2.2 折痕12-20
• 1.2.3 整體的屈曲，，折疊和扭曲20-22
• 1.2.4 突變22-24
• 1.3 小結與展望24-25
• 2 課題任務和研究方向25-27
• 本章小結26-27
• 3 折痕的實驗研究及結果分析27-41
• 3.1 材料的選取27
• 3.2 材料的測試27-28
• 3.3 硅膠塊體樣品的制作28-29
• 3.4 加載裝置的設計29-30
• 3.5 實驗結果分析30-39
• 3.5.1 表面單一折痕30-34
• 3.5.2 表面兩個折痕34-36
• 3.5.3 不同尺寸下表面折痕未貫通36-39
• 本章小結39-41
• 4 折痕的模擬過程及結果分析41-50
• 4.1 模擬工具的選擇41
• 4.2 數(shù)值模擬方法論41-48
• 4.2.1 材料模型的選擇41-42
• 4.2.2 點擾動和平衡條件42-48
• 本章小結48-50
• 5 循環(huán)加載情形下的折痕失穩(wěn)50-53
• 本章小結52-53
• 6 結論53-55
• 致謝55-56
• 參考文獻56-60

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 牛曉波;李玉山;;影響封面印刷質量的軟片“渦狀折痕”[J];中國出版;2010年10期

2 束效先;張際順;付玉增;;抗折痕劑[J];感光材料;1980年01期

3 葉明德;;紙板折痕區(qū)的彎曲性質和紙板分層的關系[J];國際造紙;1984年03期

4 張文囿;機械變化對緯編針織物織疵形成的影響(二)[J];北京紡織;1986年01期

5 徐志新;豬藍濕革防止背脊線折痕的技術措施[J];中國皮革;1997年04期

6 詹躍男;;彈力針織物折痕新探[J];針織工業(yè);2013年05期

7 崔美慧,戴佩群;解決毛滌貢絲錦邊折痕問題的探討[J];黑龍江紡織;1999年02期

8 李郁文;精紡毛粘混紡素色織物折痕現(xiàn)象分析及處理[J];上海紡織科技;2001年06期

9 林君;李文霖;;基于織物折痕回復的測試分析[J];輕工標準與質量;2014年01期

10 周建川,唐繼春;全棉針織物折痕的產(chǎn)生及預防[J];針織工業(yè);2003年05期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 詹躍男;;彈力針織物折痕新探[A];2013東升數(shù)碼杯節(jié)能減排與印染新技術交流會資料集[C];2013年

2 ;降低蔭罩品檢過程折痕不良率——華映光電(福州)股份有限公司協(xié)力圈[A];2004年度電子工業(yè)優(yōu)秀質量管理小組成果質量信得過班組經(jīng)驗專集[C];2004年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 本報記者 溫維健;折痕變色的刨根問底[N];中國紡織報;2013年

2 康泰;怎樣識別真絲織品[N];北京社會報;2005年

3 鄭付忠;“勒成行道” 淵源[N];中國文物報;2010年

4 曉南;如何掃描有損壞的照片[N];中國包裝報;2004年

5 ;高速滾筒式折痕壓凸機CN2536396Y[N];中國包裝報;2003年

6 編譯 本報記者 張海青;紙盒形狀的基本變化（連載三）[N];中國包裝報;2007年

7 日本東京國立博物館主任研究員 富田淳;《喪亂帖》補說[N];東方早報;2013年

8 洪玉;怎樣識別 服裝衣料的種類[N];西藏日報;2000年

9 郭妍楨　顧虹;老地圖里的北京風韻[N];人民日報海外版;2009年

10 本報記者　劉思敏;六旬夫婦40年婺劇戲服情[N];深圳特區(qū)報;2007年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 岳洪偉;羽毛桿微小折痕檢測技術研究[D];廣東工業(yè)大學;2013年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 徐庚池;正畸拔牙矯治病例中出現(xiàn)牙齦折痕的臨床研究[D];蘭州大學;2015年

2 趙晨;力—位移分控條件下多點成形回彈補償及折痕機理研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2016年

3 顧強;尺寸和加載次數(shù)對均勻軟物質固體表面折痕失穩(wěn)的影響[D];重慶大學;2016年

本文編號：570918