基于新型有限应变板理论的软材料生长变形研究与不稳定性分析

作者:王炯; D.Steigmann; 王凡凡; 戴晖辉
来源:中国力学学会固体力学专业委员会、国家自然科学基金委员会数理科学部, 中国黑龙江哈尔滨, 2018-11-23.

摘要

具有薄板形状的软材料样品的生长变形在自然界和工业领域中广泛存在(如生物软组织的生长和萎缩、高分子凝胶的溶胀和收缩等)。在生长过程中,软材料样品通常会发生大变形且往往呈现出复杂的构型和表面形态演化。为了适当地描述板状软材料样品的生长变形,需要建立合适的板理论,并深入研究板方程系统的不稳定性。本项工作基于非线性弹性力学框架建立了满足一致性准则的新型有限应变板理论,其中考虑了材料的生长效应和弹性不可压缩条件。可以证明,该理论所建立的板方程系统在O(h2)的渐近精度下与原三维控制方程组保持一致。与经典板理论相比,新型板理论无需对样品的变形提出先验假设,且具有更高的渐近精度,因此更适用于板状软材料样品的...