松弛微形态模型中的边界与界面条件：探索用于弹性波控制的有限尺寸超结构

本文为松弛微形态模型建立了适定的边界与界面条件，能够揭示完全有限尺寸超材料样品的散射响应。所得到的松弛微形态边值问题被实现于有限元模拟中，描述了边长为 9 个晶胞的正方形超材料样品的散射。结果通过与编码了底层超材料微观结构所有细节的直接有限元模拟进行验证。松弛微形态模型能在宽频率范围及所有可能入射角下复现超材料的散射行为，从而表明其适用于描述动态各向异性。最后，得益于该模型的计算性能，我们设计了一种结合超材料与经典材料的超结构，使其充当防护装置的同时在特定收集点提供能量聚焦。这些结果为短期内设计可控制弹性波并回收能量的可持续结构开辟了重要前景。