软拓扑晶格轮
材料科学
2020-12-24 v1
摘要
我们通过晶格轮在不规则表面上滚动的问题,研究了映射至柱面域的软拓扑极化 kagome 晶格的大变形与极端载荷管理能力。我们通过将 3D 打印的拓扑晶格轮原型置于局部与分布边界载荷下,实验测试了表面-晶格相互作用。该研究表明两种加载情景间的力传递存在二分性:与分布载荷相比,局部载荷被吸收时向基体内部的应力渗透有限,且向轮轴的力传递较小。通过数值模拟,我们将晶格轮与基准实心轮进行比较,以凸显晶格构型所提供的独特应力管理可能。这些发现推动了由拓扑力学赋能的滚动物体的设计,其中由局部粗糙度激活的过剩柔软性,可与对分布载荷的全局刚性响应共存,从而确保令人满意的承载性能。
引用
@article{arxiv.2012.12832,
title = {Soft topological lattice wheels},
author = {William Zunker and Stefano Gonella},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.12832},
year = {2020}
}