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液晶弹性体的混合有限元数值研究。 (英文) 兹比尔1302.76106

摘要:液晶弹性体具有普通弹性材料所没有的特点,如半软弹性和相关的条纹畴现象。本文将二维Bladon-Tenterjev-Warner模型和单常数Oseen-Frank能量表达式结合起来研究液晶弹性体。我们还施加了两个材料约束,即弹性体的不可压缩性和液晶的单位指向矢范数。我们证明了该模型能量极小值的存在性。接下来,我们建立了离散模型,并证明了它具有能量的极小值。然后,离散线性化系统的inf-sup值与某些矩阵的最小奇异值相关。其次,在inf-sup条件成立的假设下,证明了与两个材料约束相关的拉格朗日乘子的存在唯一性。最后对长径比为1或3的弹性体样品进行了夹持拉拔实验的数值模拟。在这两种情况下都成功恢复了半软弹性。然而,没有观察到条纹域现象,这可能是由于数值实验中使用了相对粗糙的网格。讨论了可能导致条纹畴现象恢复的改进措施。

MSC公司:

76M10个 有限元方法在流体力学问题中的应用
65N30型 含偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
74号05 固体中的晶体
76甲15 液晶
第82页第30页 随机介质、无序材料(包括液晶和自旋玻璃)的统计力学
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