软材料表面失稳力学【2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载】

软材料表面失稳力学PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 绪论1

1.1软材料及其变形特点1

1.2表面失稳技术的应用3

1.2.1平版印刷技术3

1.2.2功能表面仿生制备3

1.2.3柔性电子器件4

1.2.4材料性质表征6

1.2.5生物组织形态学7

1.3软材料表面失稳力学8

1.3.1理论分析与数值方法8

1.3.2 高分子软膜的稳定性9

1.3.3 硬膜-软基系统的稳定性12

1.3.4生物软组织的表面失稳14

1.4软材料失稳力学的若干关键问题15

1.5本书内容17

参考文献17

第2章 弹性稳定性基础理论26

2.1失稳类型26

2.1.1分岔点失稳27

2.1.2极值点失稳27

2.2稳定性判断方法28

2.2.1静力法29

2.2.2能量法36

2.2.3动力法39

2.3 Koiter弹性稳定性理论42

2.3.1临界失稳分析42

2.3.2 后屈曲分析43

2.3.3应用举例之一：压杆失稳44

2.3.4应用举例之二：硬膜软基系统47

2.4软材料本构模型48

2.4.1线弹性本构关系49

2.4.2 超弹性本构关系49

2.5本章小结51

参考文献52

第3章 弹性稳定性计算方法55

3.1牛顿拉普森法55

3.2弧长法56

3.3 伪动力学法58

3.4 傅里叶谱方法59

3.5算例61

3.5.1膜基系统的整体失稳61

3.5.2膜基系统的局部化失稳65

3.6本章小结67

参考文献67

第4章 无限大硬膜-软基系统69

4.1平面应变失稳分析69

4.2薄膜的局部化失稳71

4.2.1弹塑性薄膜71

4.2.2 超弹性薄膜80

4.3三维失稳分析84

4.3.1实验观察86

4.3.2理论模型87

4.3.3失稳模式89

4.3.4能量分析89

4.3.5 表面曲率效应94

4.4 含表面微纳米结构薄膜的失稳96

4.4.1量纲分析97

4.4.2计算模型98

4.4.3结果与讨论99

4.4.4应用102

4.5花瓣表面微观形貌的形成机理103

4.5.1实验方法104

4.5.2 实验结果104

4.5.3分析与讨论109

4.5.4力学模型112

4.6本章小结113

参考文献113

第5章 局部载荷作用下的薄膜失稳118

5.1局部预拉伸诱发的径向失稳118

5.1.1理论分析119

5.1.2数值模拟127

5.1.3结果与讨论128

5.1.4后屈曲形貌演化分析132

5.2局部扭转失稳133

5.2.1理论模型133

5.2.2数值模拟135

5.2.3实验验证137

5.3本章小结138

参考文献138

第6章 夹层结构失稳分析140

6.1单层膜夹层结构141

6.1.1理论模型141

6.1.2临界屈曲分析146

6.1.3后屈曲分析146

6.2双层与多层膜夹层结构149

6.2.1数值模拟149

6.2.2理论分析151

6.2.3后屈曲形貌演化152

6.3本章小结153

参考文献154

第7章 梁-基系统156

7.1软基底上有限宽度薄膜的失稳157

7.2 软基底上纤维的失稳161

7.2.1理论分析161

7.2.2 横截面效应163

7.2.3无量纲函数164

7.3软基体内纤维的失稳166

7.3.1实验方法166

7.3.2理论分析167

7.3.3结果与讨论175

7.4本章小结176

参考文献176

第8章 非均匀基底上硬膜的失稳180

8.1软基底上双层膜的失稳180

8.1.1理论分析181

8.1.2数值验证186

8.1.3结果与讨论189

8.2梯度弹性基底上硬膜的失稳192

8.2.1理论分析192

8.2.2数值模拟199

8.2.3形貌演化201

8.2.4结果与讨论203

8.3本章小结203

参考文献203

第9章 非线性基底上的薄膜失稳206

9.1结构化基底206

9.1.1微柱阵列基底206

9.1.2 周期粘接界面208

9.1.3分段线性本构模型209

9.2双模量基底上薄膜的二维失稳分析210

9.2.1理论分析210

9.2.2结果和讨论212

9.3双模量基底上薄膜的三维失稳分析214

9.3.1理论模型214

9.3.2等轴加载220

9.3.3非等轴加载223

9.3.4三维失稳形貌相图228

9.4微柱阵列基底上薄膜的二维失稳分析229

9.5本章小结231

参考文献232

第10章 柱状核壳结构235

10.1实验方法235

10.2数值模拟236

10.3理论分析238

10.3.1临界失稳分析239

10.3.2后屈曲分析242

10.4结果与讨论247

10.5本章小结252

参考文献253

第11章 基于失稳的表面形貌制备方法255

11.1基于薄膜刚度周期性变化的表面形貌制备方法255

11.1.1理论模型256

11.1.2实验方法257

11.1.3数值模拟261

11.2基于界面结构的表面形貌制备方法263

11.2.1理论模型264

11.2.2数值模拟265

11.3具有周期结构的膜基系统的临界失稳分析269

11.4多级表面形貌制备方法275

11.4.1实验方法275

11.4.2 实验结果275

11.4.3理论分析279

11.4.4表面浸润性质282

11.5本章小结283

参考文献283

第12章 表面折痕失稳286

12.1 Biot折痕失稳分析方法287

12.2折痕失稳临界应变290

12.2.1表面折痕290

12.2.2界面折痕291

12.3缺陷敏感性分析293

12.3.1初始后屈曲分析293

12.3.2数值模拟297

12.4本章小结301

参考文献302

第13章 软膜的自发性失稳303

13.1能量分析303

13.1.1范德瓦耳斯相互作用势304

13.1.2弹性应变能305

13.1.3表面能305

13.1.4能量分析306

13.2二维分析307

13.2.1失稳临界条件307

13.2.2 失稳特征波数313

13.2.3表面应力效应313

13.2.4 失稳特征波长314

13.2.5 失稳相图315

13.3三维分析316

13.3.1失稳临界条件316

13.3.2失稳特征波数321

13.3.3表面应力效应322

13.3.4失稳特征波长323

13.3.5失稳相图324

13.4曲面软薄膜325

13.4.1理论模型325

13.4.2圆柱形基底上的薄膜失稳326

13.4.3球形基底上的薄膜失稳332

13.4.4 结果与讨论338

13.5本章小结343

参考文献343

第14章 外场作用下弹性软薄膜的失稳347

14.1 LISA工艺中薄膜失稳347

14.1.1二维模型348

14.1.2三维模型353

14.1.3数值模拟358

14.2电场作用下软物质薄膜的六方形貌失稳359

14.2.1理论模型360

14.2.2失稳临界条件361

14.2.3失稳特征形貌363

14.3 SOL薄膜结构的表面失稳364

14.3.1理论模型365

14.3.2失稳临界条件370

14.3.3 失稳相图371

14.3.4失稳特征波长373

14.3.5 临界薄膜应力374

14.3.6 数值模拟375

14.4本章小结375

参考文献376

第15章 电场作用下软材料的表面失稳379

15.1基本方程379

15.2平面构型中粘性流体薄膜的电致失稳380

15.3 圆柱基底上粘性流体薄膜的表面失稳382

15.3.1稳态物理场求解383

15.3.2线性稳定性分析383

15.3.3结果与讨论387

15.3.4多级形貌制备391

15.4纤维状粘性流体的表面失稳392

15.4.1理论分析392

15.4.2结果与讨论394

15.5带电软球的表面失稳396

15.5.1理论分析397

15.5.2 结果与讨论399

15.6本章小结401

参考文献402

第16章 生物软组织的表面失稳404

16.1体生长理论404

16.1.1乘法分解405

16.1.2加法分解406

16.2应力分析与增量变形理论406

16.2.1应力分析406

16.2.2增量变形理论407

16.3平面构型中的失稳分析409

16.3.1变形分析409

16.3.2稳定性分析410

16.3.3结果与讨论411

16.4圆柱形单层组织的失稳分析412

16.4.1应力分析413

16.4.2稳定性分析415

16.4.3结果与讨论417

16.4.4讨论419

16.5圆柱状管腔粘膜失稳的三层模型421

16.5.1应力分析421

16.5.2稳定性分析424

16.5.3有限元模拟426

16.5.4非均匀生长429

16.5.5后屈曲演化430

16.5.6 结果与讨论434

16.6圆柱管腔结构的三维失稳435

16.6.1理论模型435

16.6.2外表面自由圆柱440

16.6.3外表面固支圆柱447

16.7球腔内壁粘膜的失稳分析451

16.7.1应力分析451

16.7.2稳定性分析454

16.7.3有限元模拟459

16.8本章小结462

参考文献462

第17章 核壳结构的生长失稳分析466

17.1圆柱核壳结构的二维分析466

17.1.1应力分析466

17.1.2稳定性分析469

17.1.3失稳临界条件470

17.1.4有限元模拟471

17.1.5后屈曲演化472

17.2圆柱核壳结构的三维分析475

17.2.1应力分析476

17.2.2增量变形理论478

17.2.3失稳临界条件481

17.2.4有限元模拟483

17.2.5结果与讨论483

17.3球形核壳结构486

17.3.1应力分析486

17.3.2稳定性分析489

17.3.3有限元模拟493

17.3.4轴对称形貌演化494

17.3.5三维形貌演化495

17.3.6 结果与讨论499

17.4可压缩核壳软物质的极值点失稳500

17.4.1基本公式500

17.4.2球形颗粒501

17.4.3柱形纤维502

17.4.4结果分析503

17.4.5 极值点失稳506

17.5可压缩核壳软球的表面失稳508

17.5.1基本公式508

17.5.2 稳定性分析510

17.5.3结果与讨论512

17.6本章小结514

参考文献514

索引517