多孔力学超材料作为相互作用的弹性电荷

我们提出了一个分析框架，用于描述二维多孔力学超材料的复杂非线性响应。我们采用一种弹性的几何方法，其中孔隙被表示为弹性电荷，并表明该方法能够高精度地捕捉单个孔隙的形状变形以及由相邻孔隙间相互作用产生的集体变形模式。具体而言，我们证明了四极子和十六极子——弹性理论中可用的两个最低阶多极子——能够匹配在各种周期性多孔力学超材料中实验观测到的孔洞形状演化及其相对取向。我们的工作展示了弹性电荷捕捉高可变形多孔固体物理机制的能力，并为开发和理性设计多孔力学超材料的新理论框架铺平了道路。