基于八面体点阵的弹性波调控板
应用物理
2022-01-24 v1
摘要
受点阵结构在多领域中重要性的驱动，我们研究了一块薄编织板中弯曲波的传播，该板增补了两类用于波抑制与导引的超结构，即超屏障（metabarriers）与超透镜（metalenses）。该板的胞元结构采用著名的八面体（octet）拓扑，而超器件依赖于新颖的定制八面体，其要么在杆件中点附加球形质量，要么具有可变节点厚度。我们数值确定了八面体的双周期阵列的色散曲线，其产生一个宽频带隙，相关底层物理被阐明并用作设计范式，从而允许构建可有效抑制波传输的超屏障。对所附加质量与节点厚度的参数分析涌现出更复杂的效应，导致通过彩虹捕获（rainbow trapping）以拓宽的带隙对波进行空间滤波的分级设计。此外，利用调谐参数的空间调制实现了 Luneburg 与 Maxwell 超透镜并进行了数值测试。入射到这些结构上的波前在非均匀介质中逐渐弯曲并被导向焦点。我们的结果为八面体类点阵的使用提供了新视角，为振动隔离与能量聚焦中的有前景应用铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2110.13590,
title = {Octet lattice-based plate for elastic wave control},
author = {Giulia Aguzzi and Constantinos Kanellopoulos and Richard Wiltshaw and Richard V. Craster and Eleni N. Chatzi and Andrea Colombi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.13590},
year = {2022}
}