具有弹性界面的手性二维周期性块状材料：拉胀与声学特性
应用物理
2020-06-02 v1
摘要
本文构想了两种具有有趣拉胀与声学行为的新型手性块状晶格拓扑。该结构化手性材料由方形或六边形刚性重块的周期性重复构成，块间由线弹性界面连接，其手性源于各块相对于连接其质心连线的等角旋转。推导了拉格朗日模型的控制方程，并建立了厄米特本征问题以求得频率能带结构。通过标准连续化方法解析导出了等效微极连续体，该方法与 Bacigalupo 和 Gambarotta (2017) 提出的步骤一致，并由此得到频谱的近似。此外，通过适当的凝聚程序以封闭形式获得了等效柯西连续体的整体弹性模量。开展了涉及柯西等效连续体模型整体弹性模量与频率能带结构的参数分析，以捕捉手性角以及界面切向与法向刚度之比的影响。最后，展示了手性与界面刚度如何影响强拉胀性，以及等效微极模型如何对大范围波矢模长提供与当前结果极为吻合的色散曲线。
引用
@article{arxiv.2006.01097,
title = {Chiral two-dimensional periodic blocky materials with elastic interfaces: auxetic and acoustic properties},
author = {Andrea Bacigalupo and Luigi Gambarotta},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.01097},
year = {2020}
}