网络结构对随机光纤网络力学行为的影响

Mohammad Refatul Islam, Catalin Picu -应用力学杂志，2018

纤维基材料在我们周围很普遍。虽然从微观上看，这些系统类似于随机连接的光纤的离散组装，但网络架构因系统而异。为了确定网络结构的作用，我们在这里研究了细胞和纤维随机网络在张力和压缩，以及在大应变弹性的背景下。我们观察到，与具有相同全局参数集的细胞网络相比，纤维网络表现出张力降低应变硬化，纤维排列减少，单轴张力下泊松收缩减少。这些影响是由于在纤维的情况下，每根纤维以交联形式存在较多的运动约束。小应变模量与网络密度的关系在纤维情况下是三次的，在细胞情况下是二次的。当纤维层中每根纤维的交联数与细胞层中的交联数相等时，这种差异仍然存在，这表明不同的结垢是由于纤维网络的结构紊乱程度更高。这两种网络类型在压缩中的行为是相似的，尽管纤维屈曲和应变局部化引起的软化在纤维情况下不太明显。瞬态纤维间接触对拉伸的贡献很小，而对压缩的贡献很大。

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