哈桑·德米尔科帕兰;托马斯·J·彭斯。 由于横截面中的螺旋图案化偏置纤维，膨胀导致超弹性管中的扭曲。 （英语） Zbl 1530.74009号 J.弹性 154，编号1-4，213-234（2023）. 小结：如果材料因某种膨胀现象而膨胀，简单的纤维增强图案可以以特殊的方式引导变形。即使只有通过材料自身膨胀来激活，也会发生这种情况；纤维是嵌入可膨胀超弹性矩阵中的被动超弹性材料。使用各向异性超弹性，将通常的不可压缩约束推广到模型膨胀中，我们考虑均匀膨胀圆柱体中的这种纤维引导变形。材料被视为横观各向同性，纤维图案对应于每个横截面上的螺旋。本文扩展了以前的工作，该工作检查了在保持内半径不变的情况下膨胀的无牵引外半径。由于螺旋模式，在这些先前的研究中，随着肿胀的进行，管子显示出越来越大的扭曲。此处考虑的问题将内半径和外半径都视为自由曲面，从而导致径向膨胀量本身未知。研究发现，螺旋纤维图案再次引起扭转，并且这种图案也影响径向膨胀的性质。 MSC公司： 第74页第20页 非线性弹性 74E30型 复合材料和混合物特性 第74E10页 固体力学中的各向异性 关键词：螺旋纤维图案;各向异性超弹性;幂律材料;圆剪 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{H.Demirkoparan}和\textit{T.J.Pence}，J.弹性154，编号1--4，213--234（2023；Zbl 1530.74009） 全文： 内政部 OA许可证 参考文献： [1] 切斯特，S.A。；Anand，L.，《弹性材料的流体渗透和大变形耦合理论》，J.Mech。物理学。固体，581879-1906（2010）·Zbl 1225.74034号 ·doi:10.1016/j.jmps.2010.07.020 [2] Dagher，医学硕士。；Soldatos，K.P.，《不可压缩各向同性超弹性管的保面积方位剪切变形》，《工程数学杂志》。，78, 131-142 (2013) ·Zbl 1365.74028号 ·doi:10.1007/s10665-011-9523-z [3] Dagher，医学硕士。；Soldatos，K.P.，径向纤维增强不可压缩管的保方位角剪切变形，J.Eng.Math。，95, 101-119 (2015) ·兹比尔1360.74026 ·doi:10.1007/s10665-014-9728-z [4] Demirkoparan，H。；Pence，T.J.，带螺旋缠绕增强的超弹性管的扭转膨胀，J.Elast。，92, 61-90 (2008) ·兹比尔1143.74017 ·doi:10.1007/s10659-007-9149-6 [5] Demirkoparan，H。；Pence，T.J.，《纤维增强超弹性材料中的膨胀-扭转相互作用：方位剪切示例》，J.Eng.Math。，109, 63-84 (2018) ·Zbl 1408.74019号 ·数字对象标识代码：10.1007/s10665-017-9906-x [6] Demirkoparan，H。；Pence，T.J.，纤维复合材料中的膨胀诱导扭转和剪切：基体机械响应的影响，Emerg.Mater。，3, 87-101 (2020) ·doi:10.1007/s42247-019-00053-5 [7] 多夫曼，A。；梅雷迪奥，J。；Ogden，R.W.，各向异性非线性弹性材料方位剪切的非光滑解，J.Eng.Math。，68, 27-36 (2010) ·Zbl 1310.74009号 ·doi:10.1007/s10665-009-9318-7 [8] 杜达，F.P。；Souza，A。；Fried，E.，《有限应变固体中物种迁移理论及其在聚合物网络膨胀中的应用》，J.Mech。物理学。固体，58，515-529（2010）·Zbl 1244.74051号 ·doi:10.1016/j.jmps.2010.01.009 [9] 方，Y。；彭斯，T.J。；Tan，X.，三层共轭聚合物致动器胀差的非线性弹性建模，Smart Mater。结构。，17 (2008) ·doi:10.1088/0964-1726/17/6/065020 [10] 方，Y。；彭斯·T·J。；Tan，X.，《光纤定向共轭聚合物扭转致动器：非线性弹性建模和实验验证》，IEEE/ASME Trans。机电一体化。，16, 656-664 (2011) ·doi:10.1109/TMECH.2010.2049366 [11] Goriely，A。；Amar，M.B.，《形态弹性中增量、累积和连续增长规律的定义和建模》，Biomech。模型。机械双醇。，6, 289-296 (2007) ·doi:10.1007/s10237-06-0065-7 [12] Goriely，A。；Moulton，D.E。；Vandiver，R.，《植物和生物组织中的弹性空化、管空化和差异生长》，Europhys。莱特。，91 (2010) ·doi:10.1209/0295-5075/91/18001 [13] Goriely，A.，Tabor，M.：各向异性弹性圆柱管和膜中的旋转、反转和变态。程序。R.Soc.A 469（2013）·Zbl 1371.74210号 [14] 郭，K。；Fok，P。；Fu，Y.，通过膨胀形态弹性对气管血管水肿进行非线性管状器官建模和分析，J.Eng.Math。，112, 95-117 (2018) ·2014年12月22日 ·doi:10.1007/s10665-018-9967-5 [15] 郭，K。；Pence，T.J.，纤维软组织肿胀的超弹性模型及其在气管血管性水肿中的应用，J.Math。生物学，22499-526（2016）·Zbl 1330.74020号 ·doi:10.1007/s00285-015-0893-0 [16] 郭，K。；白杨，H。；Demirkoparan，H。；Pence，T.J.，利用稳态胶原纤维分布对颈部反应进行应力-膨胀有限元建模，J.Biomech。工程，142（2020）·doi:10.1115/1.4045810 [17] Kassianidis，F。；奥格登，R.W。；梅罗迪奥，J。；Pence，T.J.，横向各向同性弹性固体的方位剪切，数学。机械。固体，13，690-724（2008）·Zbl 1175.74018号 ·doi:10.1177/1081286507079830 [18] Knowles，J.K.，一类不可压缩弹性固体裂纹尖端附近的有限反平面剪切场，国际分形杂志。，13, 611-639 (1977) ·doi:10.1007/BF00017296 [19] Lee，Y.M。；Lee，H.J。；穆恩，H.P。；Choi，H.R。；Koo，J.C.，新型低纵横比软旋转气动执行器Smart Mater的设计和性能评估的方位建模。结构。，29 (2020) ·doi:10.1088/1361-665X/abbff5 [20] 梅罗迪奥，J。；Ogden，R.W.，纤维增强不可压缩非线性弹性固体的机械响应，Int.J.非线性机械。，40, 213-227 (2005) ·Zbl 1349.74057号 ·doi:10.1016/j.ijnonlinmec.2004.05.003 [21] Pence，T.J.，关于有限变形多孔弹性中具有不可压缩成分约束的边值问题的公式，数学。方法应用。科学。，35, 1756-1783 (2012) ·Zbl 1255.35206号 ·doi:10.1002/mma.2541 [22] 邱国勇。；Pence，T.J.，《关于简单定向增强不可压缩非线性弹性固体行为的评论》，J.Elast。，49, 1, 1-30 (1997) ·Zbl 0964.74008号 ·doi:10.1023/A:1007410321319 [23] 塞尔瓦杜赖，A。；Suvorov，A.，《由多孔超弹性材料组成的环空和壳体中不稳定性的发展》，Proc。R.Soc.，474（2019年）·Zbl 1407.74062号 ·doi:10.1098/rspa.2018.0239 [24] Tao，L。；Rajagopal，K.R。；Wineman，A.S.，广义新霍克材料的圆形剪切和扭转，IMA J.Appl。数学。，48, 23-37 (1992) ·Zbl 0758.73010号 ·doi:10.1093/imat/48.1.23 [25] Tartibi，M。；古奇奥内，J.M。；Steigmann，D.J.，《生物弹性圆柱体中的扩散和膨胀》，机械。Res.Commun.公司。，97, 123-128 (2019) ·doi:10.1016/j.mechrescom.2018年8月14日 [26] 蔡，H。；彭斯·T·J。；Kirkinis，E.，各向同性弹性材料矩形块中膨胀诱导的有限应变挠曲，J.Elast。，75, 69-89 (2004) ·Zbl 1058.74022号 ·doi:10.1023/B:ELAS00000399240.09593.72 [27] 杨，B。；O'Connell，G.，纤维增强软组织的肿胀受纤维取向、纤维刚度和板层结构的影响，J.Mech。行为。生物识别。材料。，82, 320-328 (2018) ·doi:10.1016/j.jmbbm.2018.03.039 [28] 杨，B。；O'Connell，G.，Gag含量、纤维刚度和纤维角度影响完整纤维环中基于膨胀的残余应力，Biomech。模型。机械硫醇。，18, 617-630 (2019) ·doi:10.1007/s10237-018-1105-9 [29] 扎马尼，V。；Demirkoparan，H。；彭斯·T·J。；Topol，H.，有限空间内软材料塞膨胀的超弹性模型，国际非线性力学杂志。，106, 297-309 (2018) ·doi:10.1016/j.ijnonlinmec.2018.04.010 [30] 扎马尼，V。；彭斯，T.J.，超弹性球壳中的膨胀、膨胀和膨胀破裂不稳定性，国际固体结构杂志。，125, 134-149 (2017) ·doi:10.1016/j.ijsolstr.2017.07.010 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。