Mechanical behavior of cellular networks of fiber bundles stabilized by adhesion
Mechanical behavior of cellular networks of fiber bundles stabilized by adhesion
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通过粘附稳定的纤维束细胞网络的机械行为
DOI：
10.1016/j.ijsolstr.2019.11.003
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发表时间：
2019
影响因子：
3.6
通讯作者：
Negi, V
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Negi, V
在这项工作中，我们研究了非交联网络的纤维相互作用的机械行为。粘附力驱使纤维组织成束，并且作为该过程的结果形成纤维束的网络。束分裂和重新连接，在所有束交叉点形成特定的三角形特征，在网络稳定中起作用。这种网络的结构已经在文献中讨论过，但它们的机制在很大程度上仍未被探索。我们在这里表明，这样的网络是非常稳定的，尽管没有纤维之间的交联行为，在相对较小的应变，基本上类似于交联网络，其中的作用是由在束交叉点的三角形结构的交联。我们还提供了新的结果，关于网络结构的张力观察到的应变硬化类型的影响。结果适用于碳纳米管结构，如巴克纸，和各种结缔生物组织，其中胶原纤维形成束，组织是胶原纤维束的网络。
In this work, we study the mechanical behavior of non-crosslinked networks of fibers that interact adhesively. Adhesion drives fiber organization into bundles and a network of fiber bundles forms as a result of this process. Bundles split and re-connect forming specific triangular features at all bundle intersections, with role in network stabilization. The structure of such networks has been discussed in the literature, but their mechanics remains largely unexplored. We show here that such networks are exceptionally stable, and despite the absence of crosslinks between fibers behave, at relatively small strains, essentially similar to crosslinked networks, in which the role of crosslinks is played by the triangular structures at bundle intersections. We also provide new results regarding the effect of the network architecture on the type of strain stiffening observed in tension. The results apply to carbon nanotube structures, such as buckypaper, and various connective biological tissue in which collagen fibrils form bundles and the tissue is a network of collagen fibril bundles.
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