扭曲的薄膜起皱

薄膜通常表现出不稳定性，当两个夹紧的末端扭曲时，会产生复杂的皱纹。本文从实验和理论两方面探讨了扭曲薄膜的起皱行为和分叉现象。为了定量预测扭曲引起的起皱形态在屈曲后的演变，我们从三维场方程出发，建立了一个改进的有限应变板模型，然后利用COMSOL有限元方法对其进行求解。我们研究了纵横比和预张力对起皱轮廓的影响。随着扭曲角度的增加，我们揭示了三种不同的褶皱演变机制，这取决于薄膜的纵横比:(a)褶皱最初发生在薄膜的自由两端，然后向中心发展;(b)皱纹从中心开始，然后向自由两端发展;(c)皱纹出现在中心，并局限于中心。增加膜厚和预拉伸可以增强膜刚度，从而提高临界扭转阈值，从而防止起皱的形成。了解扭曲膜的形态演变可以指导合理设计可调皱膜表面和结构。

王凡凡#，王婷#，张晓亮，黄阳超，Ivan Giorgio，徐帆*

Int。J.固体结构。262-263, 112075, 2023。https://doi.org/10.1016/j.ijsolstr.2022.112075