液滴对弹性梯度薄基变形的影响

• 作者: 杨勇林 王旭 李星
• 来源期刊: 应用数学和力学
• 学科: 物理学
• 关键词: 基底变形 线张力 梯度模量 积分变换 双重Bessel函数数值积分
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 流体力学
• 页码范围: 58-70
• 页数: 13页
• 分类号: O343
• 语种: 中文
• DOI: 10.21656/1000-0887.410175

摘要

液滴润湿现象在细胞的变形和软器件的设计和制作中具有潜在的指导意义.该文在考虑三相接触线处线张力的情况下,研究了液滴引起的梯度薄基变形问题.首先,利用积分变换法求解了基底变形的本构方程,给出了变形的法向位移表达式.其次,讨论了基底弹性模量非梯度、指数型梯度和幂型梯度变化时基底的变形情况.最后,给出了液滴大小、弹性模量、线张力及梯度指数变化时位移的变化情况.数值结果表明:弹性模量逐渐减小和梯度指数逐渐增大时,湿润脊逐渐变高,变形也越大;线张力和特征深度越小,位移的峰值越高,变形也越大;液滴半径较小时,湿润脊的对称性会变得更好.