Nonlinear Mechanics of Soft Fibrous Materials

این کتاب نمای کلی پیشرفته‌ای از نظریه‌های بنیادی، مدل‌های تثبیت‌شده و تحقیقات در حال انجام مرتبط با مدل‌سازی این مواد را ارائه می‌کند. دو رویکرد به طور معمول برای توسعه روابط سازنده برای مواد فیبری بسیار تغییر شکل‌پذیر استفاده می‌شود. با توجه به رویکرد پدیدارشناختی، یک تابع چگالی انرژی کرنش را می توان بر حسب متغیرهای کرنش تعریف کرد. رویکرد دیگر مبتنی بر نظریه‌های جنبشی است که یک ماده فیبری را به‌عنوان یک شبکه درهم‌پیچیده تصادفی از زنجیره‌های مولکولی بلند که توسط اتصالات دائمی و موقت پل شده‌اند، در نظر می‌گیرد. در سطح خرد، اینها به ترتیب با پیوندهای متقابل شیمیایی و درهم تنیدگی‌های فعال مرتبط هستند.

مقالات شامل مروری دقیق از فرمول‌بندی بنیادی نظریه سه‌بعدی از چندین دیدگاه است و به آنها می‌پردازد. معادلات و تفاوت ها همچنین راه‌حل‌هایی برای مسائل مرزی-مقدار که قابل تأیید آزمایشی هستند، گنجانده شده است. یک جنبه دیگر، کشش رشته ها، پایداری تعادل و ترمودینامیک نظریه شبکه مولکولی است.

The book presents a state-of-the-art overview of the fundamental theories, established models and ongoing research related to the modeling of these materials. Two approaches are conventionally used to develop constitutive relations for highly deformable fibrous materials. According to the phenomenological approach, a strain energy density function can be defined in terms of strain invariants. The other approach is based on kinetic theories, which treats a fibrous material as a randomly oriented inter-tangled network of long molecular chains bridged by permanent and temporary junctions. At the micro-level, these are associated with chemical crosslinks and active entanglements, respectively.

The papers include carefully crafted overviews of the fundamental formulation of the three-dimensional theory from several points of view, and address their equivalences and differences. Also included are solutions to boundary-value problems which are amenable to experimental verification. A further aspect is the elasticity of filaments, stability of equilibrium and thermodynamics of the molecular network theory.