发现和实验实现用于低频和多频带弹性波浪控制的多模式3D拓元材料
Patrick Dorin1, Mustafa Khan1, K W Wang1
1Department of Mechanical Engineering, University of Michigan, Ann Arbor, MI, 48109, USA.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|September 4, 2023
概括
这项研究引入了一种新的3D拓超材料,用于低频弹性波控制. 它展示了使用多模式局部共振的强大,多频段波浪操纵,推进了拓机械元材料领域.
科学领域:
- 机械工程 机械工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 物理 物理学 物理
背景情况:
- 拓性机械超材料提供强大的弹性波浪控制.
- 现有的3D拓超材料仅限于单一的高频带.
- 对3D拓形态材料的实验研究很少.
研究的目的:
- 开发一种用于低频弹性波控制的3D拓超材料.
- 为了使多频段的波浪操纵使用多模式局部共振.
- 通过实验验证拟议的超材料的波浪控制能力.
主要方法:
- 3D拓元材料的合成和实验实现.
- 几何配置以创建多式模式局部共振器.
- 数值模拟和弹性波传播的实验研究.
主要成果:
- 在多个不同的频段中实现了低频弹性波控制.
- 展示了四个独特的低频拓状态.
- 实验验证二维拓波导和多极化波控制的实验验证.
结论:
- 拟议的超材料能够在3D结构中实现多功能波动操纵.
- 多模态局部共振是实现多频段拓状态的关键.
- 这项工作推进了用于波控应用的3D拓机械超材料.


