حل متكرر هجين لالتقاط احتكاك كولوم بشكل موثوق في ديناميات الشعر

يلعب الاحتكاك الجاف بين ألياف الشعر دورًا رئيسيًا في السلوك الديناميكي الجماعي للشعر لأنه يفسر الخصائص غير الناعمة النموذجية مثل عدم الاستقرار في الالتصاق والانزلاق. ومع ذلك، بسبب التحديات التي تطرحها نمذجة الاحتكاك غير الناعم، فإن النماذج الميكانيكية السابقة للشعر إما تتجاهل الاحتكاك أو تستخدم نموذج احتكاك ناعم تقريبي، مما يفقد الخصائص البصرية المهمة. في هذه الورقة، نقدم حلاً جديدًا عامًا موثوقًا لالتقاط احتكاك كولوم في مجموعات كبيرة من الألياف المعبأة بإحكام مثل الشعر. تستند طريقتنا إلى خوارزمية تكرارية حيث يتم حل مشكلة الاتصال الفردية بشكل فعال وموثوق من خلال إدخال استراتيجية هجينة تجمع بين تطبيق جديد لإيجاد الصفر من احتكاك كولوم (الدقيق) مع حل تحليلي كإجراء احترازي. يتبين أن حلنا العالمي موثوق للغاية وقابل للتوسع بشكل كبير حيث يمكنه معالجة ما يصل إلى بضعة آلاف من الألياف المعبأة بإحكام التي تخضع لعشرات الآلاف من نقاط الاحتكاك بتكلفة حسابية معقولة. يمكن دمجه بشكل مريح مع أي نموذج ألياف بأشكال استراحة متنوعة، من الناعم إلى المجعد. تظهر نتائجنا، التي تم التحقق منها بصريًا مقابل حركات الشعر الحقيقية، آثار الشعر الجماعية النموذجية وتعزز بشكل كبير الواقعية لمحاكيات الشعر القياسية.