Dynamics, dynamic soft elasticity and rheology of smectic-C elastomers
我们提出了一个理论的低频，长波长的动态软近晶-C弹性体与锁定近晶层。我们的理论，这超出了纯流体力学，预测这些弹性体的动态软弹性，并允许我们计算相关的流变学实验以及模式结构的存储和损耗模量。
2006-01-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Commentary on: "Unconventional elasticity in smectic-A elastomers" by O. Stenull and T.C. Lubensky
近晶-A（SmA）弹性体平行于近晶层法线变形的再取向行为已被Stenull和Lubensky解释为Sm-C样转变。然而，实验证明这种转变不会发生。
2007-08-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Anomalous elasticity of nematic and critically soft elastomers
单轴弹性体的特征在于五个弹性常数。如果它们的弹性模量C_5描述了包含各向异性轴的平面内的剪切应变的能量为零，则它们被称为软的。在空间维度d小于或等于3，软弹性体表现出异常的弹性与一定的长度尺度依赖的弯曲模量发散和剪切模量消失在大的长度尺度。使用d = 3时的重整化场论和ε= 3 - d中的一阶场论，我们计算了两个软系统的临界指数和表征异常弹性的其他性质：（i）弹性体，其中柔软度是由与从各向同性状态到非均质状态的转变相关的自发对称性破缺诱导的Goldstone模式的表现，和（ii）我们称之为临界软弹性体的一种特殊形式，其中C_5 = 0对应于一个临界点，该临界点终止了C_5 > 0的单轴弹性体的稳定状态。
2003-11-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Characterizing Large Strain Elasticity of Brittle Elastomeric Networks by Embedding Them in a Soft Extensible Matrix
在这里，一般的设计和性能的新的多网络弹性体的特殊组合的刚度，韧性和弹性的报告。在本文中，它是报告在更详细的断裂应变的增加所产生的增韧可以用来提供很大的洞察力，否则脆丙烯酸交联网络的大应变性能。该网络已通过聚合和与单体溶胀的序列制备。已经改变的参数是基础单体的性质和第一网络的交联度。在这里，小应变性能，平衡溶胀，大应变性能在单轴拉伸的特点。它示出在这里，多个网络的大应变性能是定量控制的拉伸的第一网络，它作为一个膨胀填料的大应变性能，而小的和中间的性能控制的缠结密度，可以大大优于均匀的网络。不同的脆性和预拉伸弹性体网络以低体积分数嵌入在软的可延伸基质中。最终材料韧性的增加直接受预拉伸网络的非线性弹性性质及其体积分数的控制，为韧软材料提供了一般的设计准则
2017-02-13 cond-mat.soft
Anomalous elasticity of nematic elastomers
利用重整化场论的幂方法研究了弹性体的反常弹性。利用对称性和相关性的一般论点，我们引入了一个最小的Landau-Ginzburg-Wilson弹性能量的弹性体。执行一个图解的低温膨胀，我们分析的位移场的波动和低于上临界尺寸3。我们的分析揭示了某些弹性模量的异常，在这个意义上，它们取决于长度尺度。在$d = 3$中，这种依赖性是对数的，在$d=3$以下，它是具有反常标度指数的幂律类型。4个相关的剪切模量之一消失在长的长度尺度，而唯一相关的弯曲模量发散。
2002-12-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
This paper presents the derivation of the homogenized equations that describe the macroscopic mechanical response of elastomers filled with liquid inclusions in the setting of small quasistatic deformations. The derivation is carried out for materials with periodic microstructure by means of a two-scale asymptotic analysis. The focus is on the non-dissipative case when the elastomer is an elastic solid, the liquid making up the inclusions is an elastic fluid, the interfaces separating the solid elastomer from the liquid inclusions are elastic interfaces featuring an initial surface tension, an…
2023-01-25 cond-mat.soft
Thermoviscoelasticity of polydomain liquid crystal elastomers regulated by soft elasticity
Northeastern University（东北大学）；Columbia University（哥伦比亚大学）
研究多域液晶弹性体在复杂热力学历史下的热粘弹性响应，提出结合实验与理论的模型，揭示软弹性与聚合物网络粘弹性的作用机制，为设计新型材料提供理论基础。
2026-05-12 cond-mat.soft
Thermal fluctuations and anomalous elasticity of homogeneous nematic elastomers
我们提出了一个统一的配方的旋转不变的非线性弹性的各种自发各向异性相，并用它来研究热波动的弹性体和自发各向异性凝胶。我们发现，在热力学极限均质弹性体是普遍不可压缩的，其特征在于由一个普遍的剪切模量比，并表现出异常的弹性控制的非平凡的低温不动点微扰在D=3- 10维。在三维空间中，我们做出的预测是渐进准确的。
2002-12-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Uniaxial and biaxial soft deformations of nematic elastomers
我们给出了向列型弹性体的软弹性形变模式的几何解释，并给出了单轴向列型和双轴向列型有序的明确例子。我们展示了在这种非经典弹性体旋转的重要性，以及如何旋转的参考和目标状态下的不变性给出软弹性（Golubovic和Lubensky定理）。旋转的作用使得极分解定理对于将一般变形分解为体旋转和对称应变至关重要。张量的平方根的作用进行了讨论，在这种情况下，找到明确的形式软变形（奥姆斯特德的方法）。
2002-02-18 cond-mat.soft
The effects of network architecture on the photomechanical performance of azo-acrylate liquid crystal elastomers
本研究通过热机械与光机械实验，分析偶氮丙烯酸酯液晶弹性体中序参量变化和直接收缩两类竞争应力机制的相对贡献。
2024-12-08 cond-mat.soft
Soft-elasticity in monodomain liquid crystal elastomers (LCEs) is promising for impact-absorbing applications where strain energy is ideally absorbed at constant stress. Conventionally, compressive and impact studies on LCEs have not been performed given the notorious difficulty synthesizing sufficiently large monodomain devices. Here we demonstrate 3D printing bulk ($>cm^3$) monodomain LCE devices using direct ink writing and study their compressive soft-elasticity over 8 decades of strain rate. At quasi-static rates, the monodomain soft-elastic LCE dissipated 45% of strain energy while compa…
2021-06-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Adhesion of a nematic elastomer cylinder
针对向列弹性体的软弹性特性，通过数值模拟研究其对刚性基底上向列弹性体圆柱粘附行为的影响，揭示了应力分布的特殊规律，结果与实验一致。
2024-05-17 cond-mat.soft
Soft elasticity in biaxial smectic and smectic-C elastomers
在近晶-$A$相中交联的理想（单畴）近晶-$A$弹性体是简单的单轴橡胶，只要变形小。由这些材料，通过近晶-$A$到近晶- $C$相变的冷却，生产近晶- $C$弹性体。至少原则上，双轴近晶弹性体也可以通过从近晶- $A$冷却到双轴近晶相来制备。这些相变，分别从$D_{\infty h}$到$C_{2h}$和从$D_{\infty h}$到$D_{2h}$对称性，自发地破坏了近晶平面中的旋转对称性。我们在三种不同但相关的模型中研究了近晶- $C$和双轴相的上述转变和弹性：作为双轴和近晶- $C$相的Cauchy-Saint-Laurent应变张量的函数的Landau样唯象模型和详细模型，包括来自弹性网络、近晶层压缩、以及作为应变和$c$指向矢两者的函数的近晶- $C$相的近晶-$C$倾斜。我们发现，紧急阶段表现出软弹性，其特征在于某些弹性模量的消失。我们详细分析了自发对称性破缺作为软弹性起源的作用，并讨论了软弹性的不同表现形式，如在一定的剪切和拉伸应变下没有回复力。
2006-11-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamic Soft Elasticity in Monodomain Nematic Elastomers
我们研究了单畴液晶弹性体在剪切作用下的线性动态力学响应。讨论了时间-温度叠加问题，得到了玻璃态与玻璃化转变温度Tni之间的主曲线。然而，由于从“软弹性”向列相区改变为普通各向同性橡胶响应，时间-温度叠加在透明点Tni之前并不起作用。我们专注于主曲线的低频区域，并建立模G' ~ ω ^a的幂律依赖性。这个规律与静态应力松弛的结果非常一致，静态应力松弛曲线在相应的长时间和温度范围内服从类似的幂律G' ~ t^{-a}。
2002-08-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Nonlinear Elasticity, Fluctuations and Heterogeneity of Nematic Elastomers
液晶弹性体实现了一种迷人的新形式的软物质，即传统的交联聚合物凝胶（橡胶）和液晶的复合物。这些{ \em固体}液晶汞齐，非常类似于它们的（常规的，流体）液晶对应物，可以自发地部分打破平移和/或取向对称性，伴随着新的软戈德斯通模式。因此，这些材料可以表现出非常规的弹性，其特征在于一些弹性模量的弹性强制消失。因此，对这种固体的恰当描述需要对经典弹性理论作必要的修改。在这项工作中，我们发展了一个{ \em旋转不变}，{ \em非线性}理论的弹性体的理想液晶弹性体的双相。我们表明，它的特点是软模式，对应于长波长的剪切变形的固体网络和旋转的方向场的组合。我们研究了这些软模的热涨落网络的不均匀性的存在下，并表明，它们导致了各种各样的异常弹性性质，如奇异的长度尺度相关的剪切弹性模量，发散的弹性常数的张开变形的指向矢，长尺度不可压缩性，普遍泊松比和非线性应力应变关系的任意小应变。这些长尺度的弹性性质是{ \em通用}的，由一个非平凡的零温度固定点控制，并构成了一个定性的崩溃的经典弹性理论在弹性体。因此，弹性体实现了稳定的“临界相”，其特征在于普遍的幂律相关性，类似于连续相变的临界点，但在整个相上延伸。
2007-09-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Soft elasticity of RNA gels and negative Poisson ratio
我们提出了一个模型的RNA凝胶的弹性性能。该模型预测的形式的负泊松比和形状不稳定性的异常弹性性能。这种反常弹性是由单链RNA的非高斯力-形变关系产生的。双链序列和伴随的单轴弹性体的软模产生的旋转对称性破缺极大地放大了这种效应。
2005-12-18 cond-mat.soft
Beyond mechanochromism: Programmable multimodal actuation in cholesteric liquid crystal elastomer hollow fibers
本研究开发了可编程胆甾相液晶弹性体空心纤维，通过取向编码和软弹性实现多模态气动驱动与同步变色，并建立膜气球模型解释其力学行为。
2025-10-14 cond-mat.soft
Shear stresses in fluid and solid membranes with bending elasticity
通过比较流体和固体膜模型，揭示弯曲能量通过曲率与表面应力耦合产生剪切应力的机制，并澄清切向流动阻力与承受切向应力能力的区别。
2025-06-02 cond-mat.soft
Wrinkling of a thin film on a nematic liquid crystal elastomer
当薄膜受到压缩时，通常在沉积在软弹性体基底上的薄膜中产生皱纹。受最近实验的启发[Agrawal等人，软物质8，7138（2012）]，其示出了如何通过使用弹性体基底来控制褶皱形态，我们发展了在弹性体顶部的各向同性膜的小幅度褶皱的理论。假定弹性体的指向矢位于平行于未变形膜平面的平面内。对于沿垂直于弹性体指向矢的方向的膜的单轴压缩，系统表现为各向同性基底上的压缩膜。当单轴压缩方向为n阶时，我们发现液晶弹性体的软弹性特性导致了一个临界应力，与各向同性基片的情况相比，该临界应力很小。我们还确定了在临界应力的皱纹的波长，并显示了临界应力和波长如何依赖于基板的深度和各向异性的聚合物链在弹性体的弹性体。
2016-04-30 cond-mat.soft
Phase transitions and microphases in elastomers. I. Emergence of stable domains
Harvard University（哈佛大学）；Tel Aviv University（特拉维夫大学）
该研究通过传统弹性理论结合体积守恒产生的非局域热力耦合，解释弹性体中源于弹性与热力学相互作用尺度不匹配的微相形成，重现了相变温度和畴尺寸对弹性体刚度的依赖关系。
2026-07-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Likely striping in stochastic nematic elastomers
对于单畴弹性体，我们构建了广义的弹性-弹性本构模型相结合的纯弹性和新古典型应变-能量密度。受随机弹性最近发展的启发，我们将这些模型扩展到随机弹性的形式，其中模型参数由空间独立的概率密度函数在连续水平定义。为了研究这些系统的行为，并证明概率参数的影响，我们专注于经典问题的剪切条纹在拉伸弹性体的解决方案是明确的。我们发现，不像在新古典的情况下，非均匀变形发生在一个普遍的间隔，是独立的弹性模量，弹性模量模型，临界区间取决于材料参数。对于随机扩展，这个区间的边界是概率性的，并且齐次和非齐次状态在两者都有给定概率发生的意义上竞争。我们将此间隔内的不均匀模式称为“可能的条纹”。
2020-03-16 cond-mat.soft
A Dimensionally-Reduced Nonlinear Elasticity Model for Liquid Crystal Elastomer Strips with Transverse Curvature
针对具有横向曲率的液晶弹性体条带，本工作推导了一种降维1维非线性弹性模型，经3维有限元计算和实验验证，能有效捕捉激活条带中类似卷尺弹簧的局部化构型。
2023-10-23 cond-mat.soft math.AP
Characterization of the soft behavior of nematic elastomers over a range of temperature and strain rates
本文通过新实验装置和数据集，研究了向列弹性体在不同温度和应变速率下的软行为，并将其拟合到新的模型中。
2025-12-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Universal Elasticity and Fluctuations of Nematic Gels
我们研究了自发取向有序的非晶态固体的弹性，其特征在于由消失的横向剪切模量，例如通过弹性体和凝胶实现。我们发现，当地的非均匀性和弹性非线性合谋导致异常的非局部普遍弹性控制的非平凡infared不动点。也就是说，在长尺度，这样的固体的特点是普遍的剪切和弯曲模量，分别消失和发散在长尺度，普遍不可压缩，并表现出普遍的负泊松比和非胡克弹性下降到任意低的应变。基于对5维的展开，我们证明了在dlc < 3的情况下，该系统对热涨落和局域非均匀性是稳定的。
2002-09-18 cond-mat.soft
Elasticity of granular packings close to Jamming. Elasticité des empilements granulaires proche de la transition de blocage
我们实验研究的机械响应剪切的2D包装的谷物整个堵塞过渡。首先，我们开发了一个专用的实验装置，连同跟踪和光弹性技术，以准备在一个受控的方式包装和量化的应力和应变张量在晶粒尺度。其次，我们安装一个充气探头（一个2D“气球”），它剪切圆柱对称的包装。我们探测实验应力和应变的应变振幅低至$10^{-3}$和一系列的包装分数内$2\%$变化周围的干扰过渡。我们不仅观察到剪应变引起剪应力，而且还观察到正应力。此外，我们表明，剪切应力和正应力的行为与剪切应变的非线性。最后，我们通过标度分析表明，本构律控制的干扰过渡。
2015-08-11 cond-mat.soft
Initial stresses in elastic solids: Constitutive laws and acoustoelasticity
根据弹性力学的非线性理论，导出了具有初应力的各向同性超弹性体的一般本构方程。该推导涉及将变形与初始应力耦合的不变量，并且通常对于可压缩材料，其需要10个不变量，对于不可压缩材料减少到9个。给出了在无变形构形中的柯西张量和名义应力张量的表达式，以及弹性张量及其对初始应力未变形构形的特殊化。然后，利用叠加在有限变形上的无穷小运动方程，研究了初始应力和有限变形对均匀平面波在无限大均匀变形和初始应力固体中传播的联合影响。这个通用框架允许各种不同的专业化，这与早期的作品有联系。特别是，连接内的Biot的经典理论推导出的结果突出显示。一般的结果也专门的情况下，一个小的初始应力和一个小的预变形，即声弹性效应的评估。在这里，为波速导出的公式涵盖了没有初始应力并受到单轴拉伸的二阶弹性固体的情况[Hughes和Kelly，Phys.Rev.92（1953）1145]，并且与受到残余应力的未变形固体的结果[Man和Lu，J.Elasticity17（1987）159]一致。这些公式提供了声学评估的第二和第三阶弹性常数和残余应力的基础。结果进一步说明在一个原型模型的非线性弹性初应力，允许有限变形和非线性依赖于初应力。
2013-02-08 cond-mat.soft
Study of surface roughness modulation on the adhesion behavior of PDMS elastomer
本研究通过砂纸成型和楔形试验，探讨了表面粗糙度对PDMS弹性体在互补界面上粘附行为的影响，揭示了粗糙度、粘附功、平衡裂纹长度及实际接触面积之间的相关性。
2025-07-13 cond-mat.soft
Deformation localisation in stretched liquid crystal elastomers
本文在有限弹性框架内建模液晶弹性体在单轴拉伸下的颈缩与剪切条纹两种不稳定性，通过有限元模拟结合单轴有序参数变化成功重现这两种现象，并首次数值验证了最优条纹宽度随向列相穿透深度增加的规律。
2024-06-11 cond-mat.soft math-ph math.MP
Bending-induced director reorientation in a nematic liquid crystal elastomer bonded to a hyperelastic substrate
本文在非线性弹性理论的框架下，研究了表面涂敷有液晶液晶弹性体的超弹性基底的二维纯弯曲问题。对于给定的本构模型，建立了由变形动量平衡、取向动量平衡和力学约束组成的控制系统，并导出了相应的精确解。发现存在两种不同的弯曲解。为了确定哪一个是优选的，我们比较了两种解决方案的总势能，并发现对于某些材料参数，两种能量曲线可能在弯曲角$α_c$的临界值处具有交点。具体地，指向矢$\bm n$在$α_c$处突然将$\dfracπ{2}$从一个解旋转到另一个解，这指示指向矢重定向（或跳跃）。此外，不同的材料和几何参数的弯曲变形和过渡角$α_c$的影响可以揭示使用所获得的弯曲解。同时，该精确解可为验证液晶弹性体近似平板模型的准确性提供基准问题。
2020-03-16 cond-mat.soft
Elasticity of polyelectrolyte multilayer microcapsules
我们提出了一种新的方法来探测多层微胶囊的弹性性能。该方法是基于原子力显微镜的胶囊的负载-变形曲线的测量。实验表明，在低施加载荷下，胶囊壳的变形是弹性的。使用膜的弹性理论，我们涉及力，变形，弹性模量，和胶囊的特征尺寸。拟合模型的预测产生的杨氏模量的下限的顺序为1-100 MPa的多层膜的，这取决于用于其溶解的模板和溶剂。这些值对应于弹性体的杨氏模量。
2003-10-23 cond-mat.soft
Modeling of the equilibrium component of the stress tensor of filled elastomeric materials with taking into account the Mullins softening effect
弹性体是粘弹性材料，其性能显著依赖于加载速率。这些材料所经受的实际应力是平衡项和耗散（非弹性）项之和。在非常低的加载速率下，我们可以消除时间效应的显著影响，并将材料建模为超弹性。本文考虑了平衡应力的实验测定和随后的数学描述的特点。验证所提出的方程已进行了一系列的实验-循环单轴试验的基础上，相同的基质，但不同的填料含量和不同的最大变形程度下的材料样品。
2018-03-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Segregation, Finite Time Elastic Singularities and Coarsening in Renewable Active Matter
本研究通过流体动力学模型揭示可再生活性肌动球蛋白弹性体中两种肌球蛋白驱动的应力图案化，发现均匀收缩态自发分离并形成有限时间奇异结构，最终导致缓慢粗化，为应力纤维形成和细胞骨架功能表型提供新见解。
2025-04-24 cond-mat.soft
Elasto-capillarity at the nanoscale: on the coupling between elasticity and surface energy in soft solids
利用分子动力学模拟直接测量了液滴和气泡对软固体的毛细作用力。接触线附近的液体作用在固体上的力并不像通常假设的那样沿着液-汽界面取向，也不垂直于固体表面，而是指向液体。它表明，由这个力引起的弹性形变只能解释，如果相反的不可压缩的液体，表面应力是不同的表面能。利用热力学变分方法，我们证明了通过测量细长体在液体中的变形，可以精确地确定表面应力和表面能。从分子动力学获得的结果完全证实了最近通过实验获得的结果[Marchand等人，Phys. Rev. Lett. 108，094301（2012）]。
2013-05-30 cond-mat.soft
Adhesion Induced Instabilities and Pattern Formation in Thin Films of Elastomers and Gels
流体静力学应力的软弹性膜通过经历形态不稳定性来规避所施加的约束，形态不稳定性的波长由膜的表面和弹性应变能的最小化决定。虽然对于单个膜，波长完全取决于其厚度，但协同能量最小化指示波长取决于两个接触膜的弹性模量和厚度。如果膜的表面张力与其弹性相比具有显著的影响，则波长还可以取决于膜的材料性质。当这样的限制膜受到一个不断增加的正常位移，形态图案演变成裂纹，这反过来又决定了粘接断裂行为的界面。虽然，在一般情况下，厚度提供了相关的长度尺度的基础上的著名的格里菲斯-肯德尔标准的剥离的刚性盘从一个有限的膜，它是修改非平凡的弹性毛细管数的超软膜。取决于限制的程度和外部应力的空间分布，液体系统中的正则不稳定模式的各种类似物也可以用薄的限制弹性膜再现。
2015-08-05 cond-mat.soft
Phase transitions and microphases in elastomers. II. Anisotropy-driven morphologies
Harvard University（哈佛大学）；Tel Aviv University（特拉维夫大学）
该研究基于系列论文第一部分的方法，探究单轴溶胀与刚度梯度对弹性体相行为的影响，发现单轴溶胀可形成稳定层状微相，刚度梯度会改变微相尺寸。
2026-08-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A nonlinear small-strain elastic theory is constructed from a systematic expansion in Biot strains, truncated at quadratic order. The primary motivation is the desire for a clean separation between stretching and bending energies for shells, which appears to arise only from reduction of a bulk energy of this type. An approximation of isotropic invariants, bypassing the solution of a quartic equation or computation of tensor square roots, allows stretches, rotations, stresses, and balance laws to be written in terms of derivatives of position. Two-field formulations are also presented. Extensio…
2021-07-08 cond-mat.soft
The elastic Maier-Saupe-Zwanzig model and some properties of nematic elastomers
我们引入一个简单的平均场晶格模型来描述弹性体的行为。该模型结合了液晶的Maier-Saupe-Zwanzig方法和Warner-Terentjev弹性理论的晶格系统的扩展，并加入了淬火随机场。我们使用统计力学的标准技术来获得全范围参数的解析解。在其他结果中，我们表明存在的应力-应变共存曲线低于冻结温度，类似于一个简单的流体的P-V图，与无序强度发挥温度的作用。低于临界值的障碍，在这个图中的连接线类似于实验的应力-应变平台，并可以被解释为特征的多畴-单畴转变的签名。此外，在单畴的情况下，我们表明，随机场可以软化的一阶之间的过渡，各向同性的阶段，提供的样品中形成的双稳态。
2011-02-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Stress propagation in nonlinear media is crucial in cell biology, where molecular motors exert anisotropic force dipoles on the fibrous cytoskeleton. While the force dipoles can be either contractile or expansile, a medium made of fibers which buckle under compression rectifies these stresses towards a biologically crucial contraction. A general understanding of this rectification phenomenon as a function of the medium's elasticity is however lacking. Here we use theoretical continuum elasticity to show that rectification is actually a very general effect in nonlinear materials subjected to an…
2022-06-11 cond-mat.soft
Actomyosin pulsation and symmetry breaking flows in a confined active elastomer subject to affine and nonaffine deformations
在不同的发育背景下，组织重塑需要细胞形状的变化，已与肌动球蛋白细胞骨架的脉动和流动。在这里，我们描述的动态肌动球蛋白细胞骨架作为一个有限的活性弹性体嵌入在胞质溶胶和营业额的组成部分。在仿射变形（均匀变形在空间粗粒度尺度），主动弹性体表现出自发振荡，传播波，收缩崩溃和时空混沌。集体的非线性动力学显示的肌动球蛋白密集的区域，超过一个阈值，自发地移动作为一个空间局部化的旅行前朝向边界之一的成核，生长和合并。然而，大肌球蛋白诱导的收缩应力，可导致非仿射变形由于肌动蛋白营业额。这导致了一个短暂的肌动蛋白网络，它自然地容纳了肌动球蛋白致密区域的内部网络流动，这是细丝解绑和重新绑定的结果。我们的工作表明，自发运动的驱动力来自肌动球蛋白致密区本身，而不是细胞边界。我们验证了我们的研究中的许多预测果蝇胚胎上皮细胞进行邻居交换过程中的集体组织扩展称为胚带扩展。
2016-05-24 cond-mat.soft physics.bio-ph
Nonlinear elasticity of incompatible surface growth
表面生长是从细胞增殖到增材制造的许多自然和人工过程的关键组成部分。在弹性系统中，表面生长通常伴随着几何不相容性的发展，导致残余应力并引发各种不稳定性。在最近的一篇论文（PRL，119，048001，2017）中，我们开发了一种不相容表面生长的线性弹性理论，该理论定量地将沉积协议与生长后的应力状态联系起来。在这里，我们扩展这种分析，以考虑物理和几何非线性的弹性固体。新的发展揭示了线性化理论的缺点，特别是，它无法描述运动学限制的表面生长和增长引起的弹性不稳定性。
2019-01-18 cond-mat.soft
Initial Stress Symmetry and Applications in Elasticity
固体内部的初始应力可以产生以支撑外部载荷，或者来自惰性物质中的热膨胀或活性材料中的生长和重塑等过程。由于这个原因，建立一个初始应力固体的力学框架是有用的，而不管这种应力是如何形成的。一种理想的方法是用初始应力$\boldsymbol τ$和弹性形变梯度$\boldsymbol F$来表示自由能量密度$Ψ= Ψ(\boldsymbol F, \boldsymbol τ)$。在本文中，我们提出了一个新的本构条件初应力材料，我们称之为初应力对称性（ISS）。我们关注这种对称性的两个结果。首先，我们研究ISS如何限制自由能量密度$Ψ= Ψ(\boldsymbol F, \boldsymbol τ) $，并提出两个例子，$Ψ(\boldsymbol F, \boldsymbol τ)$满足ISS。其次，我们证明了初始应力可以由柯西应力和弹性形变梯度导出。为了说明，我们从生物力学的一个例子，并计算最佳的柯西应力内动脉受到内部压力。然后，我们使用ISS来获得材料在重塑后要达到的最佳目标残余应力。
2015-06-16 cond-mat.soft
Breakdown of continuum elasticity in amorphous solids
我们的数值模拟表明，简单的非晶态固体（弹性网络和颗粒填料）的本地力偶极子的响应的特点是由一个长度尺度$\ell_c$，发散作为unjamming接近为$\ell_c \sim (z - 2d)^{-1/2}$，其中$z \ge 2d$是平均协调，和$d$是空间维度，与以前的数字索赔。我们还展示了如何的长度尺度$\ell_c$的大小被放大的无序固体中的内应力的存在。我们的数据表明，接近临界内应力$p_c$的$\ell_c\sim (p_c-p)^{-1/4}$的发散软弹性模式变得不稳定。
2013-12-07 cond-mat.soft
Multiscale modeling of dislocations: Combining peridynamics with gradient elasticity
针对位错建模的多尺度难题，提出结合近场动力学与Mindlin型梯度弹性力学的方法，通过短程修正弥补近场动力学近核心应力低估问题，实现跨尺度位错应力准确描述。
2023-06-09 cond-mat.soft cs.CE
Liquid droplets act as "compass needles" for the stresses in a deformable membrane
我们研究的形状的液滴顶部可变形的薄弹性体薄膜制备的各向异性张力。当液滴通过毛细力在拉紧膜中产生变形时，它们呈现沿着高张力方向伸长的形状。通过测量接触线轮廓，可以完全确定膜中的张力。最小的理论参数导致的液滴形状和膜变形的预测是非常符合数据。总体上，结果表明液滴可以用作探针来绘制膜中的应力场。
2017-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
The elastic stored energy of initially strained, or stressed, materials: restrictions and third-order expansions
本研究探讨了初始应变或应力材料的弹性储存能函数需满足的限制条件，以避免能量不守恒等非物理行为，并通过三阶渐近展开证明其与经典弱非线性弹性的一致性。
2024-03-14 cond-mat.soft physics.class-ph
Elasticity tunes mechanical stress localization around active topological defects
本研究通过活性向列相连续介质模拟表明，取向弹性常数及弹性各向异性可调控拓扑缺陷周围应力的单/偶极结构、范围、强度及拉压翻转。
2023-12-07 cond-mat.soft physics.bio-ph
Magnetostriction in magnetic gels and elastomers as a function of the internal structure and particle distribution
磁性凝胶和弹性体是构造由外部磁场触发的可逆可激发软致动器的有希望的候选者。这些磁场诱导或改变嵌入软弹性聚合物基质中的离散刚性颗粒之间的磁相互作用，导致整体变形。从离散颗粒的结构中正确预测有限尺寸系统的变形类型是理论上的一个重大挑战。考虑弹性球，我们在这里提出这样的方法。该方法在原则上是准确的，至少在线性弹性理论的框架内，并为足够大的颗粒间的距离。考虑不同的粒子排列。我们发现，例如，规则的简单立方配置显示沿磁化方向的球体的伸长，如果定向沿面或空间对角线的立方晶胞。相反地，随着沿着立方晶胞的边缘的磁化，它们收缩。在这种几何结构中，对于体心和面心构型，情况正好相反。值得注意的是，对于后者的配置，但磁化沿面或空间对角线的单位细胞，收缩观察到恢复到膨胀与降低泊松比的弹性材料。还考虑了随机配置。它们表现出沿磁化方向拉长球体的趋势，这在可压缩系统中更为明显。我们的结果可以测试对实际实验的球形样品。此外，我们的方法将支持最佳粒子分布的搜索，以获得最大的驱动效果。
2019-10-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
A statistical theory for polymer elasticity: from molecular kinematics to continuum behavior
本文通过构造链段的新哈密顿量，建立了从分子运动学到连续体行为的统一统计理论，无需唯象假设即可描述链的拉伸与取向，并显著提升了对弹性体超弹性响应的预测能力。
2025-07-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Strain-dependent solid surface stress and the stiffness of soft contacts
表面应力最近已成为高柔顺固体力学中的一个关键因素。接触力学的经典理论将与柔顺基底的粘附描述为驱动变形以建立接触的表面能与抵抗该变形的体弹性之间的竞争。然而，最近已经表明，表面应力提供了额外的回复力，该恢复力可以与高度顺应性材料中的弹性竞争，甚至占主导地位，特别是当长度尺度与表面应力与弹性模量之比$Υ/E$相比很小时。在这里，我们调查实验的表面应力的粘附力的贡献。我们发现，弹性和毛细管的贡献的粘合力是相似的幅度，并且都需要考虑到刚性二氧化硅球和顺应性，硅凝胶之间的测量的粘合力。值得注意的是，固体表面应力的应变依赖性对软固体接触的刚度有显著贡献。
2017-07-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Breakdown of Elasticity in Amorphous Solids
固体的特征是它对外部压力的反应方式。有序的固体，如晶体，显示一个弹性的制度，其次是塑性的，都很好地理解微观方面的晶格畸变和位错。对于非晶态固体，情况反而不太清楚，对变形和应力响应的微观理解是一个非常活跃的研究课题。几项研究表明，即使在弹性状态下，低温下的响应也非常不稳定，非常类似于无序磁性材料。在这里，我们表明，在一个非常大的类的非晶态固体这种行为出现通过降低温度作为一个相变的标准弹性行为打破。在过渡区，所有的非线性弹性模量发散，标准弹性理论不再成立。在过渡区以下，对变形的响应变得与历史和时间相关。
2016-01-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
The relationship between viscoelasticity and elasticity
我们考虑模型的弹性液体，如灵活的聚合物的解决方案。它们在系统中引入弛豫时间$λ$，应力在弛豫时间内弛豫。我们研究的问题的运动学，并澄清拉格朗日和欧拉描述之间的关系，从而显示聚合物模型对应于在极限$λ\rightarrow\infty$的非线性弹性形变。这使我们能够将弹性能的变化分解为可逆的和耗散的部分，从而写出总能量的方程，即动能和弹性能之和。作为一个例子，我们展示了如何存在或不存在的弹性限度决定的命运的弹性线程在毛细管不稳定性，使用新的数值方案的基础上，我们的见解流动运动学。
2019-05-29 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Actively stressed marginal networks
我们使用平均场、有效介质理论、标度分析和计算模型相结合的方法研究了电机产生的应力在无序三维纤维网络中的作用。我们发现，电机活动控制的弹性在一个异常的方式接近临界网络波动耦合到临界稳定点。我们还表明，电动机应力可以稳定最初的软盘网络，扩展范围的临界行为，以广泛的制度的网络连通性低于边缘点。远离该状态，或在高应力下，马达引起刚度随应力线性增加。最后，我们证明了我们的结果被捕获的一个简单的，本构标度关系突出的重要作用，非仿射应变波动的敏感性电机应力。
2012-06-19 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.SC
Elastic solids with strain-gradient elastic boundary surfaces
本文提出含应变梯度表面弹性的三维固体理论，以解决Steigmann-Ogden模型在III型断裂中仍存在奇异性问题，并证明线性化模型可预测裂纹尖端有限应力应变。
2024-06-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft math-ph
