Self-Ordering of Buckling, Bending, Bumping Beams
本文通过实验、模拟和统计力学理论，研究了平行生长弹性梁系统中由屈曲、弯曲和碰撞导致的自有序化现象，预测了保证全局秩序所需的生长量，并发现该超材料的压缩刚度和储存弯曲能与几何受挫梁的数量成正比，为设计可调抗压力学超材料提供了依据。
2022-10-20 cond-mat.soft
Pattern evolution in bending dielectric-elastomeric bilayers
基于电弹性非线性理论和相应的线性增量场论，对电介质-弹性双层膜在电压作用下的智能弯曲变形进行了理论和数值分析.我们揭示了允许双层的弯曲角度的机制可以通过调节施加的电压来调谐。此外，我们研究了当双层结构的一个面受到过大的压缩时，双层结构在失去稳定性之前可以弯曲多少。我们发现，这两层的物理性能必须选择为相同的数量级，以获得相应的弯曲而不会遇到屈曲。如果需要，褶皱可以设计成出现在屈曲双层的内弯曲表面或外弯曲表面上。通过与经典弹性问题的结果比较，我们验证了结果的正确性。
2019-07-26 cond-mat.soft
Anisotropic colloids through non-trivial buckling
本文介绍了胶体颗粒屈曲的实验、理论和数值研究进展。通过乳液模板法制备的充油薄壳在水和乙醇的混合物中表现出屈曲，这是由于核在外部介质中溶解。这导致构象与一个单一的凹陷，无论是轴对称或多边形取决于壳的几何特征。这些构象可以在理论上和/或数值上再现的均匀的球形薄壳的弯曲和拉伸弹性的模型，提交各向同性的外部压力。
2008-02-27 cond-mat.soft
Wrinkling composite sheets
本文通过求解线性化Föppl-von Kármán方程，研究了弯曲刚度空间变化的受限复合薄片在液体基底上的屈曲行为，发现空间依赖弹性系数可消除均匀情形下的褶皱简并性，并使大尺寸薄片的弯曲能量局域化到柔软区域。
2023-12-01 cond-mat.soft
Snap buckling of a confined thin elastic sheet
粘附到刚性基底上的生长或压缩的薄弹性片可以表现出屈曲不稳定性，形成向内的隆起。我们的研究表明，带材的形态取决于压缩能和弯曲能之间的微妙平衡。我们发现，这种不稳定性是一个一级相变之间的粘附解决方案和屈曲的解决方案，其主要控制参数有关的片材拉伸。在几乎不可拉伸的区域，我们给出了临界阈值的解析表达式.可压缩性是一个关键的假设，它使我们能够解决一个明显的矛盾的无界压力施加在外壁上的一个有限的灵活的循环。
2015-04-20 cond-mat.soft
Anisotropic surface tension of buckled fluid membrane
固体薄板和流体薄膜在侧向压力作用下表现出屈曲。在这里，它揭示了流体膜具有各向异性屈曲表面张力相反，固体片。令人惊讶的是，表面张力垂直于屈曲方向表现出更强的依赖性比平行于它。我们的理论预测支持无网格膜模型的数值模拟。该各向异性张力可用于测量膜的弯曲刚度。研究还发现多层屈曲膜之间存在相同步现象。
2011-06-01 cond-mat.soft
Bimodular rubber buckles early in bending
橡胶块在严重弯曲下最终发生屈曲，弯曲块的内曲面上出现多个轴向褶皱。实验测量表明，屈曲发生早-在较低的压缩应变-比理论预测。本文表明，如果橡胶被建模为双模，具体地说，作为刚性在压缩比在拉伸，然后弯曲分叉确实发生在较低水平的压缩应变比以前的调查预测（这些包括考虑到有限尺寸效应，压缩性效应和应变硬化效应）。在这里，双模块化的增量屈曲理论的影响进行了研究，分叉方程，数值方法，色散曲线，和字段的变化，并进行了讨论。还可以看出，有限元分析软件似乎无法以现实的方式涵盖橡胶块的弯曲不稳定现象。
2013-01-23 cond-mat.soft nlin.PS
Tension-Induced Soft Stress and Viscoelastic Bending in Liquid Crystal Elastomers for Enhanced Energy Dissipation
Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；University of Colorado, Denver（科罗拉多大学丹佛分校）；Korea Advanced Institute of Science and Technology（韩国科学技术院）
本研究通过结合张力诱导的软应力与粘弹性弯曲，优化了液晶弹性体结构以增强能量耗散能力。
2025-08-14 cond-mat.soft physics.app-ph
Stretching Hookean ribbons Part II: from buckling instability to far-from-threshold wrinkle pattern
我们解决充分发展的皱纹图案形成后拉伸胡克，矩形板，当纵向拉伸载荷引起的横向压缩，远远超过了一个纯粹的平面变形的稳定阈值。在这个“远离阈值”的参数制度，这一直是著名的Cerda-Mahadevan（CM）模型的主题，皱纹图案扩展整个长度的纸张和波动的特征波长远小于其宽度。采用表面进化模拟在一个范围内的片材厚度和拉伸载荷，我们阐明的理论基础，从阈值框架在这个设置。我们表明，皱纹的演变是在串联的横向压缩应力的崩溃，而不是消失的横向应变，使应力场渐近接近无压缩极限，描述的张力场论。我们计算无压缩应力场通过模拟胡克片，具有有限的拉伸模量，但没有弯曲刚度，并表明这种奇异的限制封装的几何非线性的振幅-波长比的皱纹图案在物理，高度可弯曲的片材，即使实际的应变可能是如此之小，局部力学是完美的胡克。最后，我们重新审视的弯曲和拉伸能量，产生一个有利的皱纹波长的平衡，并研究随之而来的依赖于拉伸载荷的波长，以及厚度和长度的片材。
2020-12-24 cond-mat.soft
Buckling without bending: a new paradigm in morphogenesis
器官和类器官形态发生的一个奇怪特征是，在某些情况下，生长“膜”厚度的空间振荡与生长较慢的“基底”的变形是异相的，而在其他情况下，振荡是同相的。前者不能用弹性双层的不稳定性来解释，并且与大脑、肠道、牙齿和其他器官形成表面皱纹和褶皱的普遍机制相矛盾。受胚胎小脑微结构的启发，我们开发了一种新的二维形态发生模型，其中系统跨越弹性纤维赋予器官一个优选的半径，而一个单独的纤维网络驻留在器官的外边缘处的其他流体状膜中，并抵抗其厚度梯度。薄膜均匀变薄的趋势通过“生长势”来描述。小脑，+blebbistatin类器官，和视网膜中央凹形态发生，包括异相行为和膜厚度振幅，这是半径的幅度相媲美的几个功能，很容易解释我们简单的分析模型，因为可能是一个观察到的尺度不变性的数量在小脑的褶皱。我们还研究了模型的非线性变体，提出了进一步的生物和生物启发的应用，并解决了我们的模型是如何发展的神经系统，并不是唯一的。
2018-11-30 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.TO
Buckling instability in a chain of sticky bubbles
本文研究均匀粘性气泡链在浮力上升过程中的屈曲不稳定性，利用低雷诺数流体动力学预测了临界屈曲速度、终端速度及屈曲几何形状。
2024-05-31 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Shapes, forces, and torques of compressed elastic fluid interfaces: beyond axisymmetric configurations
Northwestern University（西北大学）
该研究将Plateau-Douglas问题推广至非轴对称弹性流体界面，通过弱非线性分析和谱求解器分类屈曲模式，为软材料界面稳定提供理论支撑。
2026-08-25 cond-mat.soft
From wrinkling to global buckling of a ring on a curved substrate
我们提出了一个结合的分析方法和数值研究的稳定性的环绑定到一个环形的弹性基板，其中包含一个圆形的空腔。通过对内腔减压来加载系统。该环被建模为欧拉-伯努利梁，其平衡方程是从考虑拉伸和弯曲贡献的机械能导出的。衬底的曲率被认为是明确的模型所做的工作，其反作用力上的环。我们区分两种不同的不稳定性：周期性的环或整体屈曲的结构。我们的模型提供了一个表达式的临界压力，以及合理化的不稳定模式之间的过渡的相图。为了评估曲率的作用，我们比较我们的结果的临界应力和反射波长，他们的平面同行。我们表明，临界应力是不敏感的基板的曲率，而波长只受影响，由于所施加的问题的几何形状的方位角波数的允许的离散值。在整个过程中，我们对比我们的分析预测有限元模拟。
2015-09-24 cond-mat.soft
Morphodynamics of lipid vesicles under osmotic forcing
University of California San Diego（加州大学圣迭戈分校）
该研究通过连续介质模拟揭示渗透压驱动脂质囊泡经历屈曲、平滑和折叠三阶段演化，并预测了屈曲与折叠时间标度，阐明了膜塌缩与内陷的物理机制。
2026-10-01 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
Nonreciprocal buckling makes active filaments polyfunctional
School of Physics, UNSW（新南威尔士大学物理学院）；ARC Centre of Excellence for the Mathematical Analysis of Cellular Systems - UNSW Node（澳大利亚研究委员会细胞系统数学分析卓越中心-新南威尔士大学节点）；Department of Mathematics, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, University of Oslo（奥斯陆大学数学与自然科学院数学系）；Institute of Physics, Universiteit van Amsterdam（阿姆斯特丹大学物理研究所）；TCM Group, Cavendish Laboratory, University of Cambridge（剑桥大学卡文迪许实验室理论凝聚态物理组）
通过非 reciprocal 互作使自由悬垂细长结构产生大规模单向动力学，将弹性 snap-through 多稳态动力学转化为持续形状变化循环，揭示了自 snapping 转变的临界例外点机制。
2026-03-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech nlin.AO
Magnetic chains: From self-buckling to self-assembly
球形钕铁硼磁体是一种永磁体，由于其高的磁强度，可以组装成各种结构。这些磁体的一维链以使人想起弹性杆的方式响应机械负载。我们研究了铁磁球组装的宏观力学性质，考虑链，环，和手征圆柱体的磁铁。能量估计和简单的实验的基础上，我们引入了一个有效的磁弯曲刚度的磁铁链，并表明，与经典的弹性杆的结果，它提供了很好的估计磁链的屈曲和振动动力学。然后，我们用这个估计来了解动态自组装的圆柱体从一个最初的直链的磁铁。
2013-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
DNA elasticity from coarse-grained simulations: the effect of groove asymmetry
众所周知，DNA在足够长的长度尺度上的许多物理性质可以通过简单的聚合物模型来理解。最广泛使用的DNA弹性模型之一是可扭曲蠕虫状链（TWLC），它将双螺旋描述为具有弯曲和扭转刚度的连续弹性杆。TWLC的一个扩展，最近受到了一些关注，是Marko和Siggia的模型，他们引入了一个额外的扭曲-弯曲耦合，预计会出现从凹槽的不对称性。通过对两种可用的oxDNA（一种粗粒度的核酸模型）进行计算机模拟，我们研究了扭曲-弯曲耦合的微观起源。我们发现，这种相互作用是可以忽略不计的oxDNA版本与对称的凹槽，而它出现在oxDNA版本与不对称的凹槽。我们的分析是基于平衡变形的协方差矩阵的计算，从中获得的刚度参数。从oxDNA模拟估计的扭转-弯曲耦合系数为$G=30\pm1$ ~nm。槽的不对称性导致了一个新的扭曲长度尺度和相关的重整化扭曲刚度$κ_{\rm t} \approx 80$ ~nm，这是不同于固有的扭转刚度$C \approx 110$ ~nm。这自然解释了在过去进行的固有刚度的实验估计的大的变化。
2017-06-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio.BM
Twist deformation of physical trefoil knots
本研究结合实验与模拟，探讨了物理三叶结在施加扭转下的形变，发现其在临界角度发生屈曲和对称性破缺，该现象源于弯曲、扭转与接触的相互作用，类似于Michell不稳定性。
2025-03-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The θ-formulation of the 2D elastica -- Buckling and boundary layer theory
本研究提出二维弹性曲线的θ-公式，通过局部取向角参数化方程，在弱弯曲刚度下开展边界层分析，推导出无需椭圆函数的复合解，还发现弹性环的snapping失稳并经数值和实验验证。
2023-02-07 cond-mat.soft
Finite bending and pattern evolution of the associated instability for a dielectric elastomer slab
利用非线性电弹性理论及其增量形式，研究了不可压缩介质板在外加电压和轴向压缩作用下的有限弯曲及相应的弯曲不稳定性。首先研究了板的静态有限弯曲变形。然后，我们推导出三维方程的小振幅褶皱叠加在有限弯曲的发病。我们使用的表面阻抗矩阵法建立一个强大的数值求解所产生的色散方程，并确定在屈曲开始时的板的褶皱形状。我们的分析是有效的一般自由能函数的建模的双稳态。然后，我们提出了说明性的数值计算理想的neo-Hookean的。在这种情况下，我们提供了一个显式处理的有限弯曲的边值问题，并推导出封闭形式的表达式的应力和电场的身体。对于增量变形，我们通过在更专门的上下文中恢复现有结果来验证我们的分析。研究表明，外加电压对板的弯曲失稳具有失稳作用，而轴向载荷的作用更为复杂：当外加电压时，改变轴向载荷会影响体内的真实电场，并在电压引起的周向失稳和轴向压缩引起的轴向失稳之间产生竞争效应.我们甚至发现两种不稳定性共存的情况，在弯曲扇区的内表面上产生二维图案。
2018-10-03 cond-mat.soft
Effects of multiple edge cracks, shear force, elastic foundation, and boundary conditions on bucking of small-scale pillars
本文提出适定的应力驱动非局部模型，结合转动与平移弹簧分析弹性地基上含任意边缘裂纹小尺度柱的屈曲，揭示裂纹、剪力、地基和边界条件的影响。
2023-12-07 cond-mat.soft
The emergence of local wrinkling or global buckling in thin freestanding bilayer films
在可变形衬底上周期性地形成刚性覆盖层提供了一种用于为各种新颖应用模板化表面形貌的有用方法。许多实验已经研究了在相对软的预应变弹性基底上压缩刚性膜期间的褶皱形成，并且大多数实验都集中在基底厚度相对于膜厚度可以被认为是半无限的制度上。随着基底的相对厚度减小，膜的弯曲刚度占主导地位，导致双层过渡到局部屈曲或全局屈曲不稳定。在这项工作中，光学显微镜被用来研究的关键参数，确定出现的局部屈曲或全球屈曲的独立双层膜组成的薄的刚性聚合物盖层上的预应变的弹性体基板。控制膜和基底的厚度比以及预应变，并用于创建屈曲相图，其描述了随着基底的厚度比减小系统的行为。一个简单的力平衡模型的开发，以了解厚度和应变的依赖性的扭曲和屈曲模式，获得良好的定量协议与实验仅使用独立测量的材料参数。
2020-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Thermalized buckling of extensible, semiflexible polymers
Harvard University（哈佛大学）；University of Michigan（密歇根大学）
本文研究了在有限温度下，可伸缩且半柔性的聚合物的屈曲现象，探讨了热波动与非线性弹性之间的相互作用如何改变压缩半柔聚合物的欧拉屈曲不稳定性，并识别出一个 Ginburg 类长度尺度，其中热激发的波动导致 Young 模量变软，而聚合物仍保持半柔性。
2026-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Extreme bendability of DNA double helix due to bending asymmetry
作为研究紧密弯曲DNA弹性行为的一种方法，短尺度下DNA环化（J因子）的实验数据比基于蠕虫链（WLC）模型的理论预期高出几个数量级。在这里，我们提出，在凹槽方向的双螺旋的不对称的弯曲刚度可以负责极端的弯曲性的DNA在短的长度尺度，它也有利于DNA环的形成在这些长度。为了解释弯曲的不对称性，我们考虑了在早期研究（B。Eslami-Mossallam和M. Ejtehadi，Phys.Rev.E80，011919（2009））。利用DNA分子在碱基对（bp）水平上的粗粒度表示，采用蒙特卡罗模拟方法结合伞形抽样技术，计算了AER模型中DNA成环概率.我们发现，对于DNA分子有一个更大的J-因子相比，WLC模型是在最近的实验数据非常吻合。
2015-05-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Isogeometric Analysis of Elastic Sheets Exhibiting Combined Bending and Stretching using Dynamic Relaxation
薄壳是一种普遍存在的薄壳结构，它可以承受大的非线性弹性形变，同时表现出弯曲和拉伸的组合模态，具有广泛的现代应用。本文基于经典的Koiter非线性壳理论，提出了一种新的等几何公式，用于研究薄壳的屈曲和失稳问题。使用NURBS基提供了无旋转的、一致的、高阶空间连续性，使得曲率和膜应变可以直接从控制点的位置向量的插值计算。构造了一个伪耗散离散动力系统，用动力松弛法（DR）求出了系统的静力平衡解。一个高性能的计算为基础的DR的实现，并提出了制定基准对几个现有的数值，和实验结果。这种提法的优点，在传统的有限元方法，在评估结构响应的外壳。
2022-06-21 cond-mat.soft cs.NA math.NA
Growth of a flexible fibre in a deformable ring
本文研究了弹性纤维在受限柔性环中生长的平衡构型。这个系统代表了一个范例，为各种生物，医学和工程问题。我们考虑一个简化的几何形状，其中最初的容器是一个半径为$R$的圆环。准静态增长，然后研究通过求解平衡方程的纤维长度$l$增加，从$l = 2R$。考虑到纤维和环都是不可拉伸和不可剪切的，我们发现，超过一个临界长度，这取决于相对弯曲刚度，纤维弯曲。此外，当纤维进一步生长时，它会折叠，使环变形，直到在$l>2 πR$处引起镜像对称性的破坏。得到了平衡形状仅取决于两个无量纲参数：长度比$μ= l/R$和弯曲刚度比$κ$。这些发现也得到了有限元模拟的支持。最后，我们通过实验验证了理论结果，表明在可变的几何参数下观察到的屈曲和折叠制度的一个很好的定量预测。
2022-10-14 cond-mat.soft
Nonlinearity-induced conformational instability and dynamics of biopolymers
我们提出了一个简单的唯象模型，通过非线性引起的屈曲和崩溃（即卷曲）的不稳定性来描述生物聚合物的构象动力学。考虑到半柔性生物聚合物链的内部和机械自由度之间的耦合，我们表明，自陷的内部激发（如蛋白质中的酰胺-I振动，DNA中的碱基对振动，或蛋白质中的极化子）可能会产生最初直链的屈曲和崩溃不稳定性。这些不稳定性在无限长的直链中仍然是潜在的，因为弯曲这样的链需要无限大的能量。然而，一旦我们考虑到更现实的情况，并考虑到链的有限长度，它们就会表现出来。在这种情况下，非线性局域模可以作为驱动程序，推动生物聚合物的构象动力学。屈曲不稳定性是负责，特别是，为大振幅的本地化弯曲波，伴随着沿链传播的非线性模式。在坍缩不稳定性的情况下，链折叠成紧凑的三维线圈。水性环境的粘性阻尼仅减慢链的折叠，但即使对于大阻尼也不会阻止链的折叠。我们发现，这些影响只有微弱的相互作用势的特性的影响，因此，他们应该是通用的不同模型的半柔性链进行非线性局部激发。
2001-08-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech nlin.PS
Thermal Schwinger Effect: Defect Production in Compressed Filament Bundles
我们讨论了由瞬时交联剂约束的生物聚合物丝束对压缩载荷的响应。这些系统允许在通常低于传统欧拉屈曲的应力下的机械不稳定性。在这种不稳定性，有热激活对生产的拓扑缺陷，产生局部区域的弯曲-扭结。这些扭结缩短了束的有效长度，从而降低了机械加载结构的弹性能量。这种效应是施温格效应的热模拟，其中足够大的电场导致电子-正电子对的产生。我们讨论了这种类比，并描述了这种分析的影响，在压缩下的各种类型的生物聚合物丝束的力学。
2021-07-28 cond-mat.soft
Three dimensional instability of flexible ferromagnetic filament loop
研究了柔性铁磁丝在外加磁场中的动力学问题。我们报道了在磁场反转时铁磁细丝的屈曲不稳定性的存在，这导致了亚稳环的形成。通过三维变换的配置，它的弛豫实验观察和数值模拟证实。通过比较实验中观察到的环的参数与理论计算值，估算了微米级核壳铁磁颗粒与DNA片段连接而成的柔性铁磁细丝的弯曲模量。用数值计算的扭转数表征了环的形成及其松弛。环的弛豫时间允许我们估计细丝的流体动力学阻力。
2010-09-07 cond-mat.soft
Axisymmetric membranes with edges under external force: buckling, minimal surfaces, and tethers
我们用理论和数值计算来确定一个轴对称的流体膜的形状与抗弯曲和恒定面积。膜连接两个环在经典的几何形状，产生一个悬链形状的肥皂膜。在我们的问题中，我们发现无穷多个分支的解决方案的形状和外力的功能分离的环，类似于本征模式的无限家庭的欧拉屈曲的细长杆。特别注意的悬链，出现的形状时，最大允许分离的面积小于一个临界面积等于平面面积包围的两个环。微扰理论的论点直接涉及到的张力的悬链膜的稳定性的悬链肥皂膜在这一制度。当膜面积大于临界面积，我们发现额外的圆柱形系绳解决方案的形状方程在大环分离，任意大的环分离是可能的。这些结果适用于消失的高斯曲率模量的情况下，当高斯曲率模量是非零的，该地区是低于临界面积，力和膜张力发散的环分离接近其最大值。我们还研究了我们的形状的稳定性和分析表明，悬链膜有显着不同的稳定性比他们的肥皂膜同行。
2021-06-02 cond-mat.soft math-ph math.CA
Twist-bend coupling, twist waves and the shape of DNA loops
通过结合分析和数值计算，我们调查的最小能量形状的短DNA环约$100$碱基对（bp）。我们发现，在这些循环中的多余的扭曲密度振荡作为一个响应施加的弯曲应力，最近发现在DNA微环和核小体DNA中观察到的。这些扭曲振荡，这里称为扭曲波，是由于扭曲和弯曲变形之间的耦合，这又源于DNA大沟和小沟之间的不对称性。我们引入了一个简单的分析变分形状，再现确切的循环能量的第四个有效数字，是非常好的协议与粗粒度模拟得到的形状。最后，我们分析了室温下的回路动力学，并表明扭转波对热波动是鲁棒的。他们执行正常的扩散运动，其起源进行了简要讨论。
2019-08-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio.BM
Twist-bend coupling and the statistical mechanics of the twistable worm-like chain model of DNA: perturbation theory and beyond
最简单的DNA力学模型将双螺旋描述为具有扭曲和弯曲弹性的连续杆。最近的工作已经讨论了一个很少研究的耦合$G$之间的扭曲和弯曲，已知的DNA双螺旋的凹槽不对称性引起的相关性。在这里，$G$的统计力学的长DNA分子受到施加的力和扭矩的影响进行了研究。本文提出了一种小扭弯耦合有效扭转刚度$C_\text{eff}$的摄动计算方法。我们发现，“裸”$G$是“屏蔽”的热波动，在这个意义上说，低力，长分子的有效自由能是一个模型与$G=0$，但与长波长的弯曲和扭曲的刚性，移位由$G$依赖量。使用自由波动的DNA的扭转和弯曲刚度的结果，我们展示了我们的微扰结果可以扩展到一个非微扰制度。这些结果与Monte Carlo“triad”和分子动力学“oxDNA”模型的数值计算非常吻合，其特征在于不同程度的粗粒化，验证微扰和非微扰分析。虽然我们的理论是在一般良好的定量协议与实验，预测的扭转刚度系统偏离实验数据，这表明有尚未表征的方面的DNA扭曲-拉伸力学有关的低力，长分子的机械响应，这是不被广泛使用的粗粒度模型捕获。
2019-04-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio.BM
Dynamic supercoiling bifurcations of growing elastic filaments
当细胞分裂后不能分离时，某些细菌形成丝状菌落。在枯草芽孢杆菌、热芽孢杆菌和蓝细菌中，随着细胞生长，细丝可以缠绕成复杂的超螺旋结构。这些结构可以是单根或根素，在后一种情况下有或没有分支。这些形态不稳定性的任何微观理论都必须解决增长存在时模式选择的性质，因为增长使问题非自治，分叉动态。为了深入了解这些现象，我们制定了一个一般性的理论，在粘性介质中的弯曲和扭转阻力的弹性长丝，并研究了一个说明性的模型问题：一个不断增长的长丝与首选的扭曲，封闭成一个循环。增长耗尽了扭转，引起扭转应变。环的闭合防止长丝退绕回到优选的捻度;相反，通过形成超螺旋来实现捻度松弛。增长也在长丝上产生粘滞应力，即使在没有扭转的情况下也会产生屈曲不稳定性。我们的线性稳定性分析和数值研究揭示了两个动态制度。对于小的内禀扭转，不稳定性类似于欧拉屈曲，导致螺线管结构，而对于大的扭转，它就像一个扭曲的细丝的经典扭动，产生plectonemic绕组。这个模型可能适用于超螺旋形成的情况下，只有或更容易，当轴向旋转的细丝被阻止。提出了具体的生物系统的应用。
2003-12-21 cond-mat.soft q-bio.BM
