Packing of elastic rings with friction
Packing of elastic rings with friction
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带摩擦的弹性环的填料
DOI：
10.1098/rspa.2021.0742
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发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Alben, S.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Alben, S.
我们研究了弹性细丝的变形限制在缓慢收缩的圆形边界，接触力与摩擦。我们进行计算的弹簧晶格模型，变形像一个薄的不可伸展的细丝均匀的弯曲刚度。在变形的早期，细丝的两个叶接触。如果摩擦系数足够小，则一个叶片在另一个叶片内滑动;否则，叶片一起移动或一个叶片将另一个叶片分叉。随后的变形序列是螺旋和分叉的混合物，主要是前者具有小摩擦，后者具有大摩擦。在摩擦为零的情况下，一个简单的模型预测最大曲率和总弹性能分别与壁面半径的和次方成比例。在非零摩擦的情况下，弹性能量遵循类似的比例，但由于具有一系列小曲率的分层和弯曲，前因子大八倍。对于摩擦系数大到1的情况，在外壁处有摩擦和没有摩擦的情况下，变形是定性相似的。大于1时，壁面摩擦情况由壁面附近的屈曲控制。
We study the deformations of elastic filaments confined within slowly shrinking circular boundaries, under contact forces with friction. We perform computations with a spring-lattice model that deforms like a thin inextensible filament of uniform bending stiffness. Early in the deformation, two lobes of the filament make contact. If the friction coefficient is small enough, one lobe slides inside the other; otherwise, the lobes move together or one lobe bifurcates the other. There follows a sequence of deformations that is a mixture of spiralling and bifurcations, primarily the former with small friction and the latter with large friction. With zero friction, a simple model predicts that the maximum curvature and the total elastic energy scale as the wall radius to theandpowers, respectively. With non-zero friction, the elastic energy follows a similar scaling but with a prefactor up to eight times larger, due to delayering and bending with a range of small curvatures. For friction coefficients as large as 1, the deformations are qualitatively similar with and without friction at the outer wall. Above 1, the wall friction case becomes dominated by buckling near the wall.
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DOI：
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发表时间：
2007
期刊：
Physical review. E, Statistical, nonlinear, and soft matter physics
影响因子：
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作者：
C. C. Donato;M. Gomes
通讯作者：
M. Gomes
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3.4
作者：
F. Lankaš
通讯作者：
F. Lankaš
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DOI：
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发表时间：
1966
期刊：
影响因子：
--
作者：
H. Chan;S. McMinn
通讯作者：
S. McMinn
DOI：
10.1098/rspa.2015.0444
发表时间：
2015-11-08
影响因子：
3.5
作者：
Napoli, G.;Turzi, S.
通讯作者：
Turzi, S.
DOI：
10.1088/0022-3727/48/33/335305
发表时间：
2015
期刊：
Journal of Physics D: Applied Physics
影响因子：
--
作者：
T. A. Sobral;M. Gomes
通讯作者：
M. Gomes