Back to Search Start Over

Plasticity and Aging of Folded Elastic Sheets

Authors :
Frederic Lechenault
Théo Jules
Mokhtar Adda-Bedia
Laboratoire de Physique de l'ENS Lyon (Phys-ENS)
École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
Université de Lyon-Université de Lyon
Mécanique, Matière Molle, Morphogénèse
Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Sorbonne Université (SU)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Sorbonne Université (SU)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)
Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS (UMR_8023))
École normale supérieure - Paris (ENS Paris)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Université de Paris (UP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Université de Paris (UP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Département de Physique de l'ENS-PSL
École normale supérieure - Paris (ENS-PSL)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Département de Physique de l'ENS-PSL
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)
Source :
Physical Review E, Physical Review E, American Physical Society (APS), 2020, 102 (3), ⟨10.1103/PhysRevE.102.033005⟩, Physical Review E, 2020, 102 (3), ⟨10.1103/PhysRevE.102.033005⟩
Publication Year :
2020

Abstract

We investigate the dissipative mechanisms exhibited by creased material sheets when subjected to mechanical loading, which comes in the form of plasticity and relaxation phenomena within the creases. After demonstrating that plasticity mostly affects the rest angle of the creases, we devise a mapping between this quantity and the macroscopic state of the system that allows us to track its reference configuration along an arbitrary loading path, resulting in a powerful monitoring and design tool for crease-based metamaterials. Furthermore, we show that complex relaxation phenomena, in particular memory effects, can give rise to a non-monotonic response at the crease level, possibly relating to the similar behavior reported for crumpled sheets. We describe our observations through a classical double-logarithmic time evolution and obtain a constitutive behavior compatible with that of the underlying material. Thus the lever effect provided by the crease allows magnified access to the material's rheology.<br />9 pages, 10 figures

Details

Language :
English
ISSN :
24700045 and 24700053
Database :
OpenAIRE
Journal :
Physical Review E, Physical Review E, American Physical Society (APS), 2020, 102 (3), ⟨10.1103/PhysRevE.102.033005⟩, Physical Review E, 2020, 102 (3), ⟨10.1103/PhysRevE.102.033005⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....c032a733a82a69d1080c52ea0c1841a1
Full Text :
https://doi.org/10.1103/PhysRevE.102.033005⟩