二维晶格拉胀行为的设计配方
软凝聚态物质
2016-02-22 v1 材料科学
摘要
我们提出一个解析模型，研究由非均匀截面弹性梁组成的二维晶格的力学。我们的方法基于将晶格简化为一根受一组线性和扭转弹簧作用的单梁，从而允许通过转移矩阵法求解问题。我们展示了设计空间中一个非平凡区域，其在应变大于触发弹性失稳所需应变时产生具有拉胀性质的材料。计算了使泊松比从正到负发生此转变所需的临界载荷。此外，我们给出晶格参数，其提供方向依赖的变形模式，为有限尺寸晶格的力学性质带来高度可定制性。我们的解析公式不仅与有限元模拟结果吻合良好，而且深入揭示了结构与弹性失稳之间相互作用的角色，并给出在机械超材料领域探究理性设计问题的有效方法。
引用
@article{arxiv.1602.06105,
title = {Designing recipes for auxetic behaviour of 2-d lattices},
author = {Daniel J. Rayneau-Kirkhope and Marcelo A. Dias},
journal= {arXiv preprint arXiv:1602.06105},
year = {2016}
}