对多式联用元材料的新出现的非局部组合设计规则
Ryan van Mastrigt1,2, Corentin Coulais1, Martin van Hecke2,3
1Institute of Physics, Universiteit van Amsterdam, Science Park 904, 1098 XH Amsterdam, The Netherlands.
Physical review. E
|January 20, 2024
概括
设计多模式机械超材料需要复杂的局部和非局部规则,与更简单的单模式设计不同. 这项研究引入了一个框架,用于在这些先进材料中创建多个软模式.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机械工程 机械工程
- 物理 物理学 物理
背景情况:
- 组合机械超材料由于空间纹理的软模式,具有独特的特性.
- 设计单个软模式通常遵循建筑块的简单规则.
- 在超材料中实现多个软模式是一个重要的设计挑战.
研究的目的:
- 开发一个框架,用于设计多个软模式在组合的元材料.
- 为多式联用元材料配置得出特定的设计规则.
- 探索实现先进,可选择的机械功能的复杂性.
主要方法:
- 引入一个类似转移矩阵的框架来设计多个软模式.
- 该框架应用于建筑块的周期性瓦.
- 对多式联运设计的实空间配置规则和约束的推导.
主要成果:
- 确定多式联运设计需要在约束之间大量的退化.
- 确立了对实空间配置的精确规则,使这些退化成为可能.
- 作为局部规则 (建筑块对) 和非局部规则 (全球制约) 的组合,特征化多式模式设计规则.
结论:
- 多模式机械超材料需要比单模式对应物更复杂的设计规则.
- 一个新的框架促进了多模式元材料的系统设计,具有空间纹理的软模式.
- 这些发现代表了迈向超材料中先进的,按需的机械功能的基本步骤.


