平面剪纸变形的连续介质场论

机械超材料在系统层面展现出奇异性质，这些性质源于众多近刚性构件的相互作用。从理论上确定这些涌现性质除少数特例外一直是个开放挑战。在此，针对一大类周期性与平面剪纸（kirigami），我们给出一种粗粒化规则，将面板与狭缝的设计同剪纸的宏观变形联系起来。该过程给出一组非线性偏微分方程（PDE），表达与单个狭缝运动相关的角函数的几何相容性。借助 PDE 的已知解，我们在不同剪纸设计中呈现了模拟与实验的极好吻合。结果揭示了即便在较大边界载荷下仍持续存在的奇异非线性波型响应，其存在性完全由单元胞的泊松比决定。