ソフトマテリアルの成長：課題と洞察
科学者たちは、やわらかい素材が成長して相互作用する際の挙動を調査している。
J. E. Bonavia, S. Chockalingam, T. Cohen
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目次
材料の世界には、硬い材料と柔らかい材料の2種類がある。硬い材料には、車や建物、機械に使われる金属が含まれる。柔らかい材料には、ジェルやフォーム、生物組織のようなものが含まれている。科学者たちが直面している最大の課題の一つは、特に成長するときの柔らかい材料の
タイトル: On the Nonlinear Eshelby Inclusion Problem and its Isomorphic Growth Limit
概要: In the late 1950's, Eshelby's linear solutions for the deformation field inside an ellipsoidal inclusion and, subsequently, the infinite matrix in which it is embedded were published. The solutions' ability to capture the behavior of an orthotropically symmetric shaped inclusion made it invaluable in efforts to understand the behavior of defects within, and the micromechanics of, metals and other stiff materials throughout the rest of the 20th century. Over half a century later, we wish to understand the analogous effects of microstructure on the behavior of soft materials; both organic and synthetic; but in order to do so, we must venture beyond the linear limit, far into the nonlinear regime. However, no solutions to these analogous problems currently exist for non-spherical inclusions. In this work, we present an accurate semi-inverse solution for the elastic field in an isotropically growing spheroidal inclusion embedded in an infinite matrix, both made of the same incompressible neo-Hookean material. We also investigate the behavior of such an inclusion as it grows infinitely large, demonstrating the existence of a non-spherical asymptotic shape and an associated asymptotic pressure. We call this the isomorphic limit, and the associated pressure the isomorphic pressure.
著者: J. E. Bonavia, S. Chockalingam, T. Cohen
最終更新: Nov 7, 2024
言語: English
ソースURL: https://arxiv.org/abs/2411.04948
ソースPDF: https://arxiv.org/pdf/2411.04948
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
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