通过极端各向异性实现的自由形状智能流体力学超材料
流体动力学
2024-12-05 v1
摘要
智能超材料因其自适应能力和可控性而引起广泛关注，具有推动流体控制的巨大潜力，能够提供响应性和灵活的解决方案。然而，当前的被动流体力学超材料设计受限于固定形状和特定环境，缺乏环境适应性。这两个限制阻碍了流体力学超材料的更广泛应用。本文提出了一种被动智能超壳设计，利用极端各向异性参数赋予流体力学超材料自适应能力和自由形状。实现所需各向异性参数具有挑战性，但我们通过在壳体区域增加水深以创建等压条件而巧妙地实现了这一目标。通过有限元仿真验证了该设计。该方法克服了现有被动流体力学超材料的局限性，增强了其智能行为。我们的模型提高了流体力学超材料在复杂动态环境中的灵活性和鲁棒性，为未来设计和实际应用提供了启示。
引用
@article{arxiv.2412.02964,
title = {Free-form intelligent hydrodynamic metamaterials enabled by extreme anisotropy},
author = {Fubao Yang and Yuhong Zhou and Peng Jin and Liujun Xu and Gaole Dai and Jiping Huang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.02964},
year = {2024}
}