张拉整体超材料中孤波动力学的多尺度可调性
材料科学
2014-10-17 v4
摘要
提出了一类基于张拉整体概念的强非线性超材料，并研究了其在冲击载荷下的孤波动力学。此类系统可以通过调节局部和全局预应力被调谐至弹性硬化或弹性软化机制。在软化机制下，这些超材料能够将初始压缩脉冲转换为随后带有振幅逐渐减小的振荡尾部的孤立稀疏波。压缩孤脉冲与具有相应低 - 高声阻抗的弹性硬化和软化材料界面之间的相互作用表现出反常行为：在低声阻抗材料中产生一串反射的压缩孤波；而在高声阻抗材料中产生带有振荡尾部的透射孤立稀疏波。稀疏孤波与具有高 - 低声阻抗的弹性软化和弹性硬化材料界面之间的相互作用也表现出反常行为：在高声阻抗分支中产生带有振荡尾部的反射孤立稀疏波；而在低声阻抗分支中产生延迟的一串透射压缩孤脉冲。这些反常的冲击变换特性可能允许设计出不依赖能量耗散的终极冲击缓解装置。
引用
@article{arxiv.1409.7097,
title = {Multiscale tunability of solitary wave dynamics in tensegrity metamaterials},
author = {Fernando Fraternali and Gerardo Carpentieri and Ada Amendola and Robert E. Skelton and Vitali F. Nesterenko},
journal= {arXiv preprint arXiv:1409.7097},
year = {2014}
}
备注
4 pages, 4 figures