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“Wunderlich,meet Kirchhoff”:对弹性带和细杆的一般统一描述。 (英语) 兹比尔1455.74058

小结:根据弹性细杆的经典理论,导出了弹性薄带的平衡方程。先前建立的带状模型被扩展以处理测地曲率、自然平面外曲率和可变宽度。恢复了有限宽度(Wunderlich模型)和小宽度极限(Sadowksky模型)的情况。假定带状物在变形时保持可展性,母线方向用作内部变量。确定了表示不可扩展性的内部约束。发现带状物的平衡由涉及其第二梯度的内部变量的平衡方程、细棒的经典基尔霍夫方程以及特定的细棒状本构定律控制;这扩展了E.L.斯塔罗斯汀G.H.M.范德海登[《莫比乌斯带的形状》,Nat.Mater.6563-567(2007;doi:10.1038/nmat1929)]到常规功能区模型。我们的方程特别适用于具有测地线曲率的带状物,例如在一张纸上切出的环形物。还讨论了其他应用示例。通过使用材料框架而不是Frenet-Serret框架,本工作统一了薄带和薄杆的描述。

MSC公司:

74K20型 盘子
74K10型 杆(梁、柱、轴、拱、环等)
74G65型 固体力学平衡问题中的能量最小化
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