功能梯度梁分形模型

微结构主动调控非线性波

通过分形维度指数等效映射层状/多孔微结构，解析功能梯度梁在大挠度下的跨尺度弯曲波传播行为。

范凯 · Zhongqing, Ma · 周存龙 · 刘健康 · 李华英

Fractal and Fractional 2025

参数信息

行波解析解数量

4

技术优势

维度主动调控波行为

时空分形维度可以动态调控梁中扭结孤波的振幅衰减、波形陡度与相位旋转特性，从而主动控制几何非线性。

微结构改变梁的挠度形态

空间分形维度降低会使梁的挠度曲线变得更加平缓，揭示了微结构分形特征对几何非线性的主动控制作用。

应用场景

• 声学超材料：利用分形维度调控波的传播特性，为声学超材料设计提供理论指导。
• 工程振动控制：预测和调控结构中的非线性波行为，用于工程振动控制。
• 结构健康监测：通过分析波传播变化监测结构健康状况。
• 功能梯度材料设计：考虑微结构分形特征对波行为的影响，设计更合理的FGM构件。