多稳态周期多孔材料波传播行为的计算表征
应用物理
2019-11-19 v1 材料科学
摘要
本工作中，我们对一维周期多稳态多孔材料的平面波传播行为进行计算分析。这类材料中的波传播值得关注，因为它们兼具周期多孔材料呈现阻带与通带的能力，以及通过单元级弹性失稳耗散能量的能力。此处，我们利用Bloch周期边界条件计算频散曲线，并引入一种计算宽频带指向性图的新方法。此外，我们通过从简单、均匀、各向同性基元出发逐结构单元渐进构建单位晶胞，解构该材料的波传播行为以辨识各结构元素的贡献。在阻带与通带中若干显著频率下对代表体积单元的直接积分时域分析，用于确认多孔材料响应中部分带隙的存在。上述分析所得见解随后用于探索单位晶胞的修改方式，使用户能调谐材料响应中的带隙。我们表明该材料表现为局部共振材料，对小幅平面波呈现低频带隙。此外，调节单位晶胞中中心杆的几何或材料为调整材料响应中带隙位置提供途径。
引用
@article{arxiv.1911.07603,
title = {Computational characterization of the wave propagation behaviour of multi-stable periodic cellular materials},
author = {Camilo Valencia and David Restrepo and Nilesh D. mankame and Pablo D. Zavattieri and Juan Gomez},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.07603},
year = {2019}
}
备注
24 pages, 7 figures