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李明;朱可喜;齐光良;姜康;罗阳军

褶皱和无褶皱膜。 （英语） Zbl 07411521号

国际工程科学杂志。 167，文章ID 103526，12 p.（2021）.
小结：超常规的柔韧性使膜容易起皱，这限制了具有严格精度要求和高频率要求的应用。在本研究中，提出了一种理论分析，以预测最小主应力（min（sigma{min}）），表示具有任意长宽比和随机曲边的拉伸膜的起皱能力，而曲边用傅里叶级数函数表示。采用Marguerre函数计算应力解，采用sigma近似方法消除Gibbs现象。确定Marguerre函数截断项的个数和归一化策略有助于解决不适定问题。有限元结果验证了我们解析解的准确性和通用性。此外，起皱判据表明，如果（最小（σ{min}）为正，则整个膜是绷紧且无起皱的。该结构设计方法以膜面积最大化为目标函数，正（sigma{min}）为约束条件，以傅里叶系数调谐边缘轮廓为设计变量，给出了最优配置，并通过有限元分析和物理实验验证了其无褶皱性能。

引用于1文件

理学硕士：

74-XX岁 可变形固体力学
90倍X 运筹学、数学规划

关键词：

有皱纹的;无褶皱的;薄膜;理论分析;结构优化设计

软件：

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\textit{M.Li}等人，《国际工程科学杂志》。167，文章ID 103526，12 p.（2021；Zbl 07411521）
全文： 内政部

参考文献：

[1] Airy，G.B.，《关于梁内部的应变》，英国科学进步协会第三十二届会议报告（1862年），约翰·默里：约翰·默里伦敦
[2] 博宁，A.S。；Seffen，K.A.，《预张紧膜的去污》，《国际固体结构杂志》，第51期，第3303-3313页（2014年）
[3] Carslaw，H.，傅里叶级数和积分理论导论（1930），多佛出版公司：纽约多佛出版公司
[4] 塞尔达，E。；拉维·钱达尔，K。；Mahadevan，L.，《薄膜：拉伸下弹性薄板的起皱》，《自然》，419579-580（2002）
[5] 邓，B。；彭，Z。；陈，S。；李，X。；孟，C。；李，J。；Peng，H.，应变工程基底上生长的无褶皱单晶石墨烯晶片，Acs Nano，112337-12345（2017）
[6] 冯·L。；陈，M。；钱，Y。；田，J。；刘杰。；牛，S。；Zhong，J.，单个薄膜中方向和复杂性发生变化的褶皱，《应用物理学杂志》，125，24，第245301页，（2019）
[7] 弗里德尔，N。；Rammerstorfer，F.G。；Fischer，F.D.，拉伸带的屈曲，计算与结构，78，185-190（2000）
[8] 傅，C。；Wang，T。；徐，F。；霍，Y。；Potier-Ferry，M.，有限膜应变下超弹性薄板褶皱的建模和解决框架，J.Mech。物理学。固体，124446-470（2019）
[9] Gao，X.L.，平面各向同性弹性中Marguerre位移解的另一种推导方法，ASME应用力学杂志，67，419-421（1999）·Zbl 1110.74445号
[10] Gao，X.L。；戴，K。；王，Z。；Wang，T.T。；He，J.B.，使用贝叶斯正则化神经网络建立定量结构-摩擦性能关系模型，Friction，4，105-115（2016）
[11] 休伊特，E。；休伊特，R.E.，《吉布斯-威尔布拉姆现象：傅里叶分析中的一集》，《Arch hist Exact Sci》，第21期，第129-160页（1979年）·Zbl 0424.42002号
[12] 胡，H。；Xia，K。；赵，S。；马，M。；郑琦，用应变工程消除石墨烯褶皱，极限力学学报，42（2021），101104
[13] 胡，X。；陈，X。；Zhao，Y。；Yao，W.，基于多岛遗传算法的卫星分离系统优化设计，Adv Space Res，53，870-876（2014）
[14] Iwasa，T。；Natori，M.C。；Higuchi，K.，《关于屈曲后研究的起皱分析的张力场理论评估》，J.Appl。机械-T ASME，71，532-540（2004）·Zbl 1111.74456号
[15] Kim，T.-Y。；Puntel，E。；Fried，E.，拉伸薄板起皱的数值研究，国际固体结构杂志，49，771-782（2012）
[16] 克里格，M.S。；Dias，M.A.，向列相液晶弹性体薄板的可调褶皱，物理。E版，100，2，第022701条，pp.（2019）
[17] 库恩，P。；彼得森，J.P。；Levin，L.R.，对角线张力概述第二部分：实验证据（1952年），兰利航空实验室：华盛顿兰利航空实验室
[18] 李，B。；曾，C。；尹，S。；冯，X.，通过薄膜基底结构中的周期性表面刚度调节褶皱模式，科学与技术，62747-754（2019）
[19] 李，M。；罗，Y。；Wu，H。；Zhu，K。；牛，Y。；Zhao，T。；Xing，J。；Kang，Z.，《预缩策略使末端夹紧的拉伸膜不起皱》，J.Appl。机械与机械工程师协会，84，6，061006（2017）
[20] 李，M。；牛，Y。；Wu，H。；张，X。；罗，Y。；Kang，Z.，带冻结区的石墨烯膜中的褶皱和褶皱抑制，固体薄膜，638，345-353（2017）
[21] 刘，F。；徐，F。；Fu，C.，拉伸正交异性薄膜中的可定向褶皱，《极限力学快报》，33，第100579页，（2019）
[22] 刘，X。；詹金斯，C.H。；Schur，W.W.，使用惩罚参数修正材料模型对气动外壳进行大挠度分析，有限元。分析。设计。，37, 233-251 (2001) ·Zbl 1080.74550号
[23] 罗，Y。；Xing，J。；牛，Y。；李，M。；Kang，Z.，使用基于应力的拓扑优化进行薄膜结构的无褶皱设计，J.Mech。物理学。固体，102，277-293（2017）
[24] Marguerre，V.K.，Ebenes und achsensymmetricsches Problem der Elastizitätstheorie，Z.Angew。数学。机械。，13, 437-438 (1933)
[25] 内亚尔，V。；拉维·钱达尔，K。；Huang，R.，超弹性薄板中的拉伸诱导应力模式和褶皱，国际固体结构杂志，48，3471-3483（2011）
[26] Olver，F.W。；Lozier，D.W。；Boisvert，R.F。；Clark，C.W.，NIST数学函数手册（2010），剑桥大学出版社：剑桥大学出版社，英国剑桥·Zbl 1198.00002号
[27] 普鲁辛斯基，P。；Bhattacharya，K.，向列相弹性体片材褶皱的微结构增强控制，J.Mech。物理学。固体，102125-150（2017）
[28] 罗德曼，D.G。；德鲁克，J。；Oomens，C.W.J。；Janssen，J.D.，《薄膜的褶皱：第一部分理论》，ASME应用机械杂志，54，884-887（1987）·Zbl 0635.73111号
[29] 水，L。；刘，Y。；李，B。；邹，C。；唐，C。；朱，L。；Chen，X.，高拉伸无衬底介质弹性膜的机电起皱机理，J.Mech。物理学。固体，122，520-537（2019）
[30] 苏塔斯·利特尔，R.W.，《弹性》（1999），多佛出版公司：多佛出版公司，纽约米尼奥拉
[31] Steigmann，D.J.，张力场论，Proc。R.Soc.伦敦Ser。数学A-。物理学。工程科学。，429, 141-173 (1990) ·Zbl 0735.73033号
[32] Stigler，S.M.，Gauss和最小二乘法的发明，Ann Stat，9465-474（1981）·Zbl 0477.62001
[33] Systemes，D.，ABAQUS分析用户手册V6.9（2009），Pawtucket，RI
[34] 瓦莱利乌斯，P。；赫尔曼，A。；Michely，T.，《通过高温低能离子辐照抑制石墨烯在铱（111）上的褶皱形成》，纳米技术，30，8，第085304页，（2019）
[35] Wang，J。；郑毅。；李，L。；刘，E。；宗，C。；赵，J。；谢军。；徐，F。；König，T.A.F。；Grenzer Saphiannikova，M。；曹毅。；A.费里。；Lu，C.，《光响应软光子学用高纵横比和偏振无关取向的全光可逆偶氮基皱纹图案》，ACS应用材料与接口，1125595-25604（2019）
[36] Wang，T。；傅，C。；徐，F。；霍，Y。；Potier-Ferry，M.，《关于高度拉伸板材的起皱和再稳定化》，《国际工程科学杂志》，136，1-16（2019）·Zbl 1425.74309号
[37] Wang，T。；刘，F。；傅，C。；张，X。；王凯。；Xu，F.，《曲率调节壳中的褶皱》，《国际工程科学杂志》，164，第103490页，（2021）·Zbl 07375792号
[38] Wang，T。；Yang，Y。；傅，C。；刘，F。；王凯。；Xu，F.，《软壳的褶皱与平滑》，J.Mech。物理学。固体，134，第103738条pp.（2020）·Zbl 1481.74520号
[39] Wang，Y。；刘，Q。；张杰。；Hong，T。；Sun，W。；Tang，L。；阿诺德，E。；苏，Z。；洪，W。；任，Z。；Guo，C.F.，《无皱纹可拉伸透明电极的巨泊松效应》，Adv Mater，31，第1902955页，第（2019）条
[40] 王，Z。；Jingli，D。；Han，Z.，《通过矩形膜切割边缘实现薄膜结构无褶皱方法》，第七届亚洲机电一体化国际研讨会（2020年），杭州：中国杭州
[41] Westergaard，H.M.，《弹性和塑性理论》（1952年），哈佛大学出版社，马萨诸塞州剑桥；John Wiley&Sons，Inc：哈佛大学出版社，马萨诸塞州剑桥；纽约John Wiley&Sons公司·Zbl 0048.42103号
[42] Wong，Y.W。；Pellegrino，S.，褶皱膜第一部分：实验，机械结构杂志，1，3-25（2006）
[43] Xing，J。；罗，Y。；詹，J。；Kang，Z.，《夹具的整体形状优化以抑制大位移膜结构中的褶皱》，《国际固体结构杂志》，144301-312（2018），144-145
[44] Yan，D。；皇甫，D.Z。；张凯。；胡国凯，带方形刚性元件的膜的褶皱，第116页，第2页，第24005条，pp.（2016）
[45] Yan，D。；张凯。；彭福杰。；Hu，G.K.，《裁剪微结构膜的褶皱模式》，《应用物理学报》，105，7，第071905页，（2014）
[46] Yoon，J。；安，Y。；Bin Hong，S。；Myung，J.H。；Sun，J.Y。；Yu，W.R.，使用独立的银纳米纤维网络和形状记忆聚合物基底制造具有可切换透明度的高弹性、无褶皱电极，Macro Rapid Comm，41，13，Article 2000129 pp.（2020）
[47] 郑，F。；Quoc Huy，T。；Wong，L.W。；邓，Q。；Ly、T.H。；赵，J.，二维材料褶皱的临界稳定长度，Acs Nano，14，2137-2144（2020）
[48] 周，L。；胡克。；张伟。；Meng，G。；尹，J。；Jiang，X.，《利用光调节表面皱纹》，《国家科学评论》，第7期，第1247-1257页（2020年）
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