致了材料微观结构发生急剧及戏剧性的变化。如图2b和e中我们能够清楚地看到,当应变0125时,所有的三种结构都已经发生了屈曲。令人瞩目的是,孔洞的形状被发现在不稳定性方面有很大的影响。在结构A和结构B中,临界不稳定性有以下几个特点,在垂直和水平两个方向波长等于2L0,波长导致了棋盘形式的构成如图2b和e。波长等于在结构C中所观察例子大小的屈曲模式与其在形状记忆合金的奥氏体向马氏体的相转变中被观察到的双晶形成对比。一旦材料成型加工,新的形式转变为实际应变增量的加重,如图2c和f所示。令人瞩目地,在未加载之后,孔洞的初始形状往往会大面积恢复,不管应用的变形的数量。此外,通过对图2的观察可以发现,孔洞的形状不仅仅影响了结构的屈曲,也有类似侧面收缩和压实的令人瞩目的变形特点。当结构A和B的孔洞的终止以及被观察到明显的侧边收缩在025时,导致了一个折叠的情况以大约40的面积减少为特色。形成对比的是,在结构C中,一个值得瞩目的更小的面积变化在025处被发现,突出了微观不稳定性在其中扮演的重要角色(不稳定性伴随着波长即微观结构的尺寸的顺序)在新奇的,软的和可折叠系统中的设计。最终,在
025时,结构A和B中的图案的对比清楚地显示了,圆孔不再导致最理想的压缩;
一个最佳折叠结构,使结构B中被发现的开口最小化,证明了有意义的影响:孔洞的形状是在可折叠软结构的设计中。我们使用极速原型设计技术来制造样本,它由软树脂基体橡胶制造得到。结构由一个带有8×8正交孔洞的正方形板组成。并且,为了降低边界效应,靠近边界的代表性单元只保留一半。当正方形板的厚度大约为15mm时,所有结构相邻孔心之间的距离为L010mm。硅橡胶印模材料被用作制造这些结构,大多数材料在单轴拉伸测试中显示,当使用一个杨氏模量为190kPa且不可压缩的NeoHookea
模型时,其伸长响应达到2时可以被很好的捕获。如此,结构在20mmmi
这个恒定的速度被压缩,此时一段录像将被捕获且被一个对着试样的高分辨率数码照相机所录制。在测试面外
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f屈曲被组织时,用一个后面的金属板支撑试样观察实验部分获得更多的细节。为了更加全面的理解孔洞形状对于材料响应的影响,执行数值仿真时使用非线性有限单元编码ABAQUS显式。使用二次三角形平面应变单元(ABAQUS单元类型为CPE6M)并且通过网格细化来保证网格的精确度,从而获得一个每RVE(代表性单元)大约800到1250个单元的相对网格密度。在第r