曲面梁机械超材料

通过工程初始曲率，实现不同的非互易力-位移响应，为静态方向选择性功能提供载体。

Jinliang, Wang · Ji, Qingxiang · Kadic, Muamer · 王长国

Thin-Walled Structures 2024

技术优势

模型求解不奇异

提出的两步求解非线性控制方程的方法可避免雅可比矩阵奇异，从而稳定获得变形轮廓。

像有限元一样准

建立的模型能精确预测非互易行为，其准确性通过有限元法验证，省去昂贵的全尺寸模拟。

曲率可调出不同响应

通过探究初始曲率的影响，可以工程化超材料以获得不同的非互易力-位移响应，按需设计方向选择性功能。

应用场景

• 冲击吸收：利用静态方向选择性实现冲击能量的单向传输与耗散。
• 振动阻尼：通过非互易行为打破互易性，提高振动控制效率。
• 机械能操控：提供载体实现机械能的定向传递、整流与调控。