受古代几何图案启发的双稳态拉胀力学超材料
软凝聚态物质
2016-12-20 v1
摘要
拉胀材料在拉伸时变厚而非变薄，表现出一种不寻常的负泊松比，非常适合设计形状变换超材料。然而，当前的拉胀设计通常是单稳态的，无法在载荷移除后保持变换后的形状。在此，受排列于方形和三角形网格中的古代几何图案启发，我们引入了一类可切换的构筑材料，同时表现出拉胀性和结构双稳态。通过在橡胶片上穿孔切割出各种图案，从而创建由柔性铰链连接的旋转单元网络，该材料概念得以实验实现。通过力学测试评估了超材料性能，并由一套连贯的有限元模拟准确预测。随后对一系列丰富的力学现象进行了讨论，以阐明支配双稳态拉胀材料的主要设计原则。
引用
@article{arxiv.1612.05988,
title = {Bistable Auxetic Mechanical Metamaterials Inspired by Ancient Geometric Motifs},
author = {Ahmad Rafsanjani and Damiano Pasini},
journal= {arXiv preprint arXiv:1612.05988},
year = {2016}
}