磷脂雙分子層薄膜的本構(gòu)模型及有限變形分析.pdf

1、磷脂雙分子層薄膜是細(xì)胞膜、囊泡等的重要組成部分。它與細(xì)胞內(nèi)的各項生物功能有著密切的聯(lián)系。因此對于磷脂雙分子層薄膜的力學(xué)性能的研究具有重大的意義。目前的研究方法主要是采用分子動力學(xué)、蒙特卡羅等方法，以及基于經(jīng)典連續(xù)體的有限元等方法。在本文中，主要采用了準(zhǔn)連續(xù)體的方法。建立了磷脂雙分子層薄膜的力學(xué)模型，給出了基于高階Cauchy-Born準(zhǔn)則的連續(xù)本構(gòu)模型，并計算了磷脂雙分子層薄膜的相關(guān)力學(xué)參數(shù)。
　　由于無網(wǎng)格法在結(jié)構(gòu)大變形的數(shù)值計

2、算方面具有很大的優(yōu)勢，因此本文利用無網(wǎng)格法，基于所建立的薄膜的連續(xù)本構(gòu)模型，建立了磷脂雙分子層薄膜的有限變形的數(shù)值框架，并對磷脂雙分子薄膜的有限變形進(jìn)行了數(shù)值模擬。從模擬的結(jié)果可以看出，所給出的基于高階Cauchy-Born準(zhǔn)則的連續(xù)本構(gòu)模型可以用來描述磷脂雙分子層薄膜的變形。在拉伸變形中，當(dāng)拉伸位移達(dá)到一定值，薄膜出現(xiàn)剪切帶。在剪切變形中，當(dāng)剪切位移達(dá)到一定值，薄膜出現(xiàn)滑移。利用建立磷脂雙分子層薄膜的連續(xù)本構(gòu)模型所選取的12分子的代表