软圆柱壳中的模式转换

杨一凡，戴慧慧，徐帆，Michel Potier-Ferry

理论物理。(1,https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.120.215503

卷起袖子的不稳定模式似乎比在地板上的地毯上行走的不稳定模式更复杂，两者的特征都是在坚硬的基材上单轴压缩软膜系统。这可以用曲率效应来解释。为了研究曲面上的图案转换，我们通过实验、计算和理论分析研究了软壳在刚性圆柱体上的滑动。我们揭示了一种涉及多个连续分叉的新型后屈曲现象:光滑-褶皱-脊-下垂过渡。壳在阈值处初始屈曲为周期性轴对称褶皱，在进一步轴向压缩时发生褶皱到脊的转变。当荷载增加到第三分岔时，脊的振幅达到极限，对称性被打破，脊下垂为平卧褶皱。研究发现，磁滞回线和麦克斯韦等能条件与褶皱-脊或脊-下垂模式共存有关。这种分岔方案本质上是通用的，独立于材料本构模型。