四手性声学超材料能带结构的多参数灵敏度分析
材料科学
2018-03-05 v2
摘要
四手性材料的特点是具有由刚性环和柔性韧带周期性排列构成的胞元微结构。其力学行为可用刚性大质量体和弹性无质量梁组成的平面格栅来描述。周期胞元的动力学由单原子结构模型控制，并可方便地简化为仅包含主动自由度。本文给出了控制弹性波自由传播的能带结构的显式参数化描述。借助多参数摄动技术，进行灵敏度分析以获得色散函数的解析渐近近似。建立了低频范围内存在完全带隙的参数条件。此外，在允许的参数范围内解析评估了带隙幅度。在四手性声学超材料中，可通过引入环内谐振器来打开禁带。摄动方法能够有效处理由此带来的力学参数空间的扩大。实际上，对于因谐振频率而新增光学支的能带结构，可以获得高精度的参数近似。特别是，通过反谱问题的渐近解，可解析设计超材料频谱中的目标禁带。
引用
@article{arxiv.1706.08754,
title = {Multi-parametric sensitivity analysis of the band structure for tetrachiral acoustic metamaterials},
author = {Marco Lepidi and Andrea Bacigalupo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1706.08754},
year = {2018}
}