考察基于晶格的机械超材料中不对称性的影响
材料科学
2022-03-25 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
基于晶格的机械超材料可通过修改底层介观结构来定制用于广泛多样的应用。然而，大多数现有晶格图案以对称性为出发点。我们表明，不对称晶格图案比对称晶格图案更可能具有某些机械性能。为直接比较不对称与对称晶格排列的影响，定义了一个受约束的设计空间。采用生成式设计过程在该设计空间内生成对称与不对称晶格图案。结果表明，不对称晶格图案具有与对称晶格图案不同的超材料性能空间。识别出了主要存在于不对称晶格图案中的关键设计特征。我们表明，具有其中两种特征（箭头和蜘蛛节点）的不对称晶格图案，分别比不具有这些特征的晶格图案更可能诱导出更广范围的泊松比和更大的剪切刚度值。此外，我们表明对称性可在多个特征同时存在时阻碍其影响。本工作为在特定超材料设计应用中使用不对称晶格图案的益处提供了见解。
引用
@article{arxiv.2111.00618,
title = {Examining the Impact of Asymmetry in Lattice-Based Mechanical Metamaterials},
author = {Srikar Srivatsa and Roshan Suresh Kumar and Daniel Selva and Meredith N. Silberstein},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.00618},
year = {2022}
}