这篇文章介绍了一种具有可变换泊松比和可调谐隔振特性的双稳态蜂窝机械超材料(BHMM)。
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研究背景
:随着复杂工程应用的快速发展,对具有可调和多功能特性的隔振结构的需求不断增加。超材料因其独特的结构配置而具有非凡的性能,成为实现这一目的的有希望的候选者。
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负泊松比结构
:负泊松比结构因其独特的变形机制,在隔振和能量吸收方面得到了广泛的研究。然而,对其性能可调性的研究仍然缺乏。
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双稳态蜂窝机械超材料(BHMM)
:描述了一种由余弦形梁组成的双稳态蜂窝机械超材料(BHMM)。这种材料具有可变换的泊松比和可调谐的隔振特性。
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双稳态特性
:该结构展现出双稳态特性,即在外力作用下能够经历构型转变,并在载荷移除后保持其现有构型。
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弹性振动特性
:两种稳定的结构表现出独特的弹性振动特性。允许通过局部谐振机制在亚波长尺度上操纵弹性波传播。
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设计方法
:该研究提出了一种满足外部环境需求的多功能可调超材料的设计方法。
随着复杂工程应用的快速发展,对具有可调和多功能特性的隔振结构的需求不断增加,超材料因其独特的结构配置而具有非凡的性能,已成为用于此目的的有希望的候选者。负泊松比结构由于其独特的变形机制,在隔振和能量吸收方面得到了广泛的研究。然而,对其性能可调性的研究仍然缺乏。该文描述了一种由余弦形梁组成的双稳态蜂窝机械超材料(BHMM),它具有可变换的泊松比和可调谐的隔振特性。所提出的结构表现出双稳态特性,即在外力作用下经历构型转变并在载荷移除后保持其现有构型。此外,两种稳定的结构表现出独特的弹性振动特性,允许通过局部谐振机制在亚波长尺度上操纵弹性波传播。总的来说,该研究提出了一种满足外部环境需求的多功能可调超材料的设计方法。例如,超材料的可调隔振特性使其成为碰撞事件期间令人感兴趣的安全保护结构。
结构设计参数及双稳变形机理。(a)再入式蜂窝结构及其代表单元,给出了详细的结构参数。(b) bhmand及其具有详细结构参数的单元胞,CC和SC均显示。(c) CC和SC结构的单元格及其相应的有效弹簧质量模型。