学术前沿 | 无序结构的鲁棒性和多样性对吸声和抗变形的影响

COMSOL 多物理场仿真技术 · 公众号 · · 2024-10-23 21:52

正文

生物结构表现出优异的物理性能，例如吸声、抗压和抗疲劳性。同一物种的这些特性在相同的环境中是稳健的，而在不同的环境中是不同的。释放生物结构特性的稳健性和多样性将为不同情况下的工程结构设计提供高度灵活性。然而，生物结构的几何形状通常是无序的，几何无序的复杂性为科学家理解生物结构的稳健性和多样性背后的机制造成了障碍。在这里，利用人为无序结构的声学和机械特性来再现这种鲁棒性和多样性。我们揭示了概率物理特性的鲁棒性和多样性是由无序结构的几何统计特征决定的，并揭示了即使在严重载荷下，无序结构的声吸收也高度一致。这项工作展示了一种设计无序工程结构的新方法，其特性是针对恶劣环境的鲁棒性和多样性。