你在这里
为什么指纹不同?
对指纹多样性的一种可能的解释来自于对组织生长机制的考虑。指纹的形成可能是生长的皮肤表面屈曲的结果。值得注意的是，曲面分岔具有无限的多重性。后者可能是指纹种类繁多的一个原因。组织形态发生与表面屈曲机制和生长理论背后的这一机制提出了在附注。
| 附件 | 大小 |
|---|---|
 组织morphogenesis.pdf |
223.21 KB |
| 生长中的软组织应力。pdf |
350.81 KB |
»
- Konstantin Volokh的博客
- 登录或注册发表评manbetx体育论
- 42391年读
评论
非常有趣的!回复“为什么指纹不同”
很有趣的! !
两个多星期前(2006.9.26)，J. Hutchinson教授来到西安交通大学给该学生做了关于表面屈曲的讲座。在此之前，我对表面屈曲知之甚少。听完他的演讲，我看到了我的指纹，我突然想到指纹可能和表面屈曲有一些关系。在我调查文献之前，我看到了你的答案!!!!!!做得好!
这里还有另一个问题，正如你所说的“表面分岔享有无限多重性”，这可能是不同的人有不同指纹的原因。但这一理论似乎也表明，在指纹消失后，它们会以不同的形式生长。根据生活经验，它确实以同样的形式成长(对此我不确定)。原因是什么?它是由DNA控制的?
我认为指纹不会
我认为指纹在形成后，即表面屈曲后不会改变。遗传因素和表观遗传因素的作用问题是开放的。也许你能给它带来新的启示!
指纹可能与基因没有什么关系
谢谢你！
我认为你的工作是值得的。
我仔细观察我的指纹。它们似乎都垂直于主拉伸方向。它们必须适合机械装置。所以我认为你的理论很有道理。你的理论表明，也许身体的很多东西不是由基因控制的，而是由物理规则控制的。
关于
非均匀弹性变形
Konsta:
在快速阅读了你关于表面屈曲机理的论文后，我没有深入研究你的理论和解决方案的细节，我觉得你的结果表明了弹性中一个有趣的通用问题。考虑一个均匀的、各向异性的弹性半平面，受到均匀的压缩(不一定是由于组织生长)。根据你的解决方案(如果我理解正确的话)，弹性半平面的变形在一个临界应力处分叉，形成表面屈曲。因此，弹性半平面上的变形变得不均匀!我知道John Hutchinson关于弹塑性固体表面不稳定性的一些研究，其中材料非线性起着重要的作用。在我看来，你的理论在本构方程中不涉及任何非线性，但可能通过增量方程具有几何非线性。虽然你强调了弹性各向异性的作用，但我认为在一个非齐次系统中，必须涉及一些非线性才能给出非齐次解。如果这是真的，压缩可能不是必要条件。众所周知，在单轴拉伸作用下，弹塑性变形分岔(颈缩)。我的理解有问题吗?
谢谢。
RH
嗨，芮，你说得对
嗨,瑞,
你是对的，非线性各向同性弹性比线性各向异性与问题更相关。我在想这个问题，但是我没有时间计算。去吧!这可能是一个比我提出的更好的论点。
如果考虑材料非线性，可以得到无各向异性的表面分岔。在Biot关于增量弹性变形的书中讨论了这一系列问题。他研究了一种非线性各向同性超弹性材料在压缩状态下的表面不稳定性。我不得不承认，我在阅读Biot的书时遇到了一些困难，然而，你可能会觉得它很有见地。
最好的问候,
Kosta
材料非线性对于表面不稳定性可能是不必要的
虽然材料非线性会影响失稳的条件，但不需要发生失稳。这类问题的根源是梁的屈曲。这里屈曲主要是一种几何效应:无论材料是线性的还是非线性的，屈曲都会发生。
另一个例子是颈部不稳定性。即使材料是线弹性的，只要不断裂，拉伸棒也会伸长。在这种情况下，颈缩是材料硬化和几何软化之间竞争的结果。如果材料呈指数级硬化，则可以防止颈缩。这就解释了为什么橡皮筋不会拉紧脖子。
近年来，毕奥类型分析在一些情况下已经恢复。腾李我发表了一篇论文，题为弹性体基板上金属薄膜的可变形性(国际固体与结构学报43,2351-2363(2006))。这篇论文包含了一篇文献综述。我们还表明，biot型线性稳定性分析可能会对某些现象产生误导印象。通常需要全非线性分析。
是否非线性
科斯塔和志刚:
从你的评论中，我感觉你们都认为，在没有任何材料定律或几何非线性的情况下，在均匀压缩的情况下，半平面的表面会发生屈曲。虽然Kosta提出了各向异性的影响，但从例子中我们可以看到，志刚暗示即使是各向异性也没有必要。我不知道如何反驳欧拉屈曲，其中线性的，各向同性的分析预测了分岔(也许在梁理论的近似中有一些东西?)然而，对于颈缩，材料硬化和几何软化之间的竞争是一种非线性行为吗?在李腾的论文中，假设材料具有非线性幂律。如果取N = 1(线弹性)，则独立薄膜的临界应变为100%，这对于线弹性描述来说太大了，这意味着即使材料保持线弹性，也必须考虑几何非线性才能进行有意义的分析。回到半平面问题，如果没有材料或几何非线性，我看不出分叉是如何发生的。科斯塔:你认为单靠各向异性就能实现吗?
RH
作为非线性问题的线性扰动的屈曲
芮:梁屈曲分析有一个非线性分析的共同点:在变形构形中建立弯矩平衡方程。你不妨把这个分析看成是一个非线性问题的线性扰动。实际上，你可以先建立完整的非线性方程，然后给出一个小的扰动。
线性摄动预测了不稳定发生的时间
瑞,
以颈吻为例。中的分岔分析我们的论文本质上是一个线性摄动方法。这样的分析得出临界应变初期的产生非线性变形。由于线性摄动分析无法预测分岔变形的幅度，因此需要考虑几何非线性，即大幅度非线性变形的“有意义的分析”来描述颈缩的发展和由此导致的破裂。例如，有限元法(FEM)可以用来模拟颈缩过程。根据材料性能和结构的不同，有限元模拟得到的最终破裂应变可能与分岔分析预测的临界应变有很大不同。
另一篇你可能会感兴趣的论文。
下面的文章报道了一些有趣的现象模型弹性人造皮肤。当被压缩时，这种人造皮肤会皱起来由长度超过五个数量级的自相似扣组成的等级模式尺寸从几纳米到几毫米不等。
皮肤上嵌套的自相似褶皱图案自然材料4，293 - 297 (2005)
这里仍然需要非线性
嗨腾:
当然，我知道这项工作，甚至在它发表在论文之前。对于这种现象，我认为非线性材料行为(例如，超弹性)在形成多波长中起着关键作用。
RH
嗨，睿，任何分叉
嗨,瑞,
任何分岔分析都是非线性的，包括我所考虑的(参见我论文的附录)。
然而，有时人们会区分“线性”和“非线性”稳定性分析。前者意味着材料/结构行为在分岔之前是线性的，而后者意味着材料/结构行为在分岔之前是非线性的。例如，欧拉梁和我考虑的例子在分叉之前是线性的。
在以下意义上，这两个问题的不稳定性的性质是相似的。由于梁的抗弯刚度远远小于轴向梁的抗弯刚度，梁发生了屈曲。表面屈曲是因为垂直于表面的半空间刚度比平行于表面的半空间刚度小得多。各向异性是至关重要的!各向同性半空间不会发生表面屈曲。然而，如果考虑半空间的各向同性与非线性材料行为，即。“非线性”不稳定，则可能发生分岔。
再次，我建议你看看Biot的开创性工作(参见我论文中的确切参考文献)。这本书的唯一问题是，它是在Truesdell等人形成连续介质力学的基础和Biot对非线性的处理之前写的，以及他的隐含和明确的附加假设，有些模糊(至少对我来说)。
Kosta