在可编程弹性超材料中,为可编程弹性超材料的无监督损坏弹性提供主动机械覆盖
D Kundu1, S Naskar2, T Mukhopadhyay2
1Theoretical and Applied Mechanics Program, Northwestern University, Evanston, IL, USA.
概括
这项研究引入了活性压电超材料,用于无监督损坏弹性. 这些材料积极重新配置应力场,以抵御不可预测的缺陷,提高耐用性而不会破坏周期性.
科学领域:
- 固态物理 固态物理
- 材料科学是一种材料科学.
- 机械工程 机械工程 机械工程
背景情况:
- 具有建筑空隙填充结构的元材料容易产生制造缺陷和操作损坏.
- 现有的机械隐蔽方法需要先了解损坏位置,限制实时弹性.
- 无监督的损坏弹性对于元材料的长期性能至关重要.
研究的目的:
- 提出一种新的方法,用于超材料的无监督损害弹性.
- 引入能够适应随机损伤的活跃,多物理控制的斗.
- 为了实现按需的机械性能和结构部件的增强耐用性.
主要方法:
- 将压电格子集成到元材料设计中.
- 通过电压控制,在遮蔽区域内主动调节应力场.
- 对复杂的,随机出现的损坏进行屏蔽的演示,而不会改变周期性.
主要成果:
- 成功地屏蔽了各种形状,尺寸和分布的单重和多重损伤.
- 在不破坏元材料的周期性或不需要额外的材料的情况下实现了损坏屏蔽.
- 证明了应力场的电压依赖调制,用于适应性遮蔽.
结论:
- 拟议的活性压电超材料在无监督损坏弹性方面提供了一个范式转变.
- 这种方法可以实现关键结构部件的按需机械性能.
- 通过积极的重构,可以提高元材料的耐用性和可持续性.
