Shapes of a filament on the surface of a bubble
Shapes of a filament on the surface of a bubble
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气泡表面细丝的形状
DOI：
10.1098/rspa.2021.0353
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Menon, Narayanan
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Prasath, S. Ganga;Marthelot, Joel;Govindarajan, Rama;Menon, Narayanan
细长弹性结构所呈现的形状是它所处空间的几何形状和它所经受的力的函数。通过实验和理论分析，探讨了局限于球形气泡表面的丝状体的形态相空间。通过改变长丝的弯曲刚度和重量以及其相对于气泡半径的长度来控制形态。当主要考虑因素是限制和弹性能的几何形状时，细丝沿着测地线放置，当重力能变得显着时，就会发生分叉，细丝的一部分占据经度，其余部分沿着由纬度近似的曲线。远远超出过渡，当细丝比直径长得多时，它会盘绕在选定的纬向区域周围。一个简单的模型与灯丝形状作为一个复合的两个弧捕捉过渡很好。为了更好地定量协议的次临界性质的分歧，我们研究的形态数值能量最小化。我们的分析长丝的形态空间跨越一个几何参数，一个参数，比较弹性能量与体力，可以提供指导包装细长结构的复杂表面。
The shape assumed by a slender elastic structure is a function both of the geometry of the space in which it exists and the forces it experiences. We explore, by experiments and theoretical analysis, the morphological phase space of a filament confined to the surface of a spherical bubble. The morphology is controlled by varying bending stiffness and weight of the filament, and its length relative to the bubble radius. When the dominant considerations are the geometry of confinement and elastic energy, the filament lies along a geodesic and when gravitational energy becomes significant, a bifurcation occurs, with a part of the filament occupying a longitude and the rest along a curve approximated by a latitude. Far beyond the transition, when the filament is much longer than the diameter, it coils around the selected latitudinal region. A simple model with filament shape as a composite of two arcs captures the transition well. For better quantitative agreement with the subcritical nature of bifurcation, we study the morphology by numerical energy minimization. Our analysis of the filament’s morphological space spanned by one geometric parameter, and one parameter that compares elastic energy with body forces, may provide guidance for packing slender structures on complex surfaces.
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DOI：
10.1103/physreve.61.747
发表时间：
2000
期刊：
Physical review. E, Statistical physics, plasmas, fluids, and related interdisciplinary topics
影响因子：
--
作者：
I. Tobias;D. Swigon;B. D. Coleman
通讯作者：
I. Tobias;D. Swigon;B. D. Coleman
DOI：
--
发表时间：
1993
期刊：
影响因子：
--
作者：
X. Tan;P. Digby
通讯作者：
P. Digby
影响因子：
2
作者：
A. Huynen;E. Detournay;V. Denoël
通讯作者：
V. Denoël
SIAM REVIEW c ○ 1999 年工业与应用数学学会，第 41 卷，第 1 期，第 115–131 页 薄板的周期性折叠 *
DOI：
--
发表时间：
--
期刊：
影响因子：
--
作者：
X. Tan;P. Digby
通讯作者：
P. Digby
DNA 弹性杆模型及其在单核小体 DNA 小环三级结构中的应用。
影响因子：
3.4
作者：
Swigon,D;Coleman,BD;Tobias,I
通讯作者：
Tobias,I