理工论文球面上皱褶花样的演化.doc

《理工论文球面上皱褶花样的演化.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、球面上皱褶花样的演化球面上皱褶花样的演化是小柯论文网通过网络搜集，并由本站工作人员整理后发布的，球面上皱褶花样的演化是篇质量较高的学术论文，供本站访问者学习和学术交流参考之用，不可用于其他商业目的，球面上皱褶花样的演化的论文版权归原作者所有，因网络整理，有些文章作者不详，敬请谅解，如需转摘，请注明出处小柯论文网，如果此论文无法满足您的论文要求，您可以申请本站帮您代写论文，以下是正文。　　摘要文章从理论和实验两方面研究了通过控制柔性衬底的曲率来调控球面上应力诱导之皱褶花样的可行性.研究以Ag内核/SiO2壳层微结构为对象.结果表明，当球形衬底的曲率较小且应

2、力刚超过临界值时，皱褶花样为三角铺排的凹痕结构；而当应力进一步增大和/或衬底的半径增大时，则出现迷宫形的花样.皱褶的周期长度和临界屈曲应力都随衬底半径的增大而增大.此方向上的研究对于理解大自然中许多花样(比如花叶序与皱纹)的产生和演化具有重要的意义.　　关键词应力，屈曲模式，几何效应　　　　Transitionbehaviorofbucklingmodesonasphere　　LIChao

3、Rong1,CAOZe

4、Xian2CHENXi3　　(1DepartmentofPhysics,CenterforOptoelectronic

5、MaterialsandDevicesandKeyLaboratoryofAdvancedTextileMaterials&ManufacturingTechnologyMinistryofEducation,ZhejiangSci-TechUniversity,Hangzhou310018,China)　　(2InstituteofPhysics,ChineseAcademyofSciences,Beijing100190,China)　　(3DepartmentofCivilEngineeringandEngineeringMechanics,

6、ColumbiaUniversity,NewYork,NY10027-6699,USA)　　　　AbstractFeasibilityofmanipulatingthethinfilmbucklingpatternsisinvestigatedbychangingthesubstratecurvatureandthestressdevelopeduponcooling.ThenumericalandexperimentalstudiesarebasedonthesphericalSiO2film/Agsubstratesystem.Itisfound

7、thatforasubstratewitharelativelylargecurvature,thetriangularlydistributeddent

8、likebucklingpatternformswhenthenominalstressisjustaboveacriticalvalue.Withincreasingfilmstressand/orsubstrateradius,thelabyrinth

9、likebucklingpatternstakeover.Bothethebucklingwavelengthandthecriticalbu

10、cklingstressbecomelargerwithincreasingsubstrateradius.Researchesalongthislinearehelpfultotheunderstandingoftheformationandevolutionofmanynaturalpatternsincludingthephyllotacticarrangementsandwrinkles.　　KeywordsStressBucklingmodesGeometryeffect　　　　压应力超过一定值时，柔性衬底上的表皮会出现皱褶（wrinkl

11、ing,buckling）1)，这种现象非常普遍，以典型的中老年面部形貌为例，人体皮肤随着年龄的增长或因环境导致真皮层水分的流失，就会出现的皱纹.从本质上说，类似的自然现象大都可用以下的简化模型来描述：设想一个柔性软衬底上附着一层较硬薄膜的两层结构，开始时两者处于平衡状态.随着条件的改变（如温度、成分或结构等），界面处会出现应力的积聚；当应力大于某个临界值时，将会出现结构失稳而形成一定的皱褶花样.对这种现象进行深入的科学研究，其结果在材料科学、大面积微纳米结构组装和整容外科等领域都具有重要的应用前景［1—4］.Bowden等人［5］在约110℃的温度下在

12、弹性光刻胶衬底上生长一层约50nm厚的Au薄膜.在冷却过程中，由于两者的热膨胀系