Novel 4D-printed multi-stable metamaterials: programmability of force-displacement behaviour and deformation sequence

超材料 变形(气象学) 流离失所(心理学) 梁(结构) 形状记忆聚合物 有限元法 结构工程 材料科学 计算机科学 复合材料 光学 工程类 物理 形状记忆合金 光电子学 心理学 心理治疗师
作者
Mengqi Wan,Keqin Yu,Hao Zeng,Akbar Afaghi Khatibi,Meigui Yin,Huiyu Sun
出处
期刊:Philosophical Transactions of the Royal Society A [Royal Society]
卷期号:382 (2278) 被引量:5
标识
DOI:10.1098/rsta.2023.0366
摘要

The unique properties of metamaterials are determined by the configuration and spatial arrangement of artificially designed unit structures. However, the configuration and mechanical properties of conventional metamaterials are challenging to reverse and adjust. Based on curved beams, two types of novel three-dimensional (3D) multi-stable metamaterials with reconfigurable deformation and tunable mechanical properties are designed and fabricated using a four-dimensional (4D) printing method. The effects of temperature and curved-beam thickness on the force-displacement curves and multi-stable snapping sequence of the 3D multi-stable metamaterials are investigated by finite-element analysis (FEA) and experiments. In addition, based on the designed four-branch multi-stable metamaterials, three- and six-branched multi-stable structures are designed by changing the number of curved-beam branches. It is shown that, owing to shape memory effects, the 3D multi-stable metamaterials can realize mechanical programmability, and the multi-stable deformation sequence can be precisely regulated by varying the temperature and curved-beam thickness. These 4D-printed multi-stable metamaterials provide valuable contributions to the design of programmable multi-stable metamaterials and their applications in soft robots and intelligent structures. This article is part of the theme issue ‘Current developments in elastic and acoustic metamaterials science (Part 1)’.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
草珊瑚的应助被ChaiHaobo采纳,获得10
刚刚
尚承文完成签到,获得积分20
2秒前
3秒前
4秒前
小马完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
科研通AI6.4的应助被羊村村长采纳,获得10
7秒前
ll完成签到,获得积分10
7秒前
NexusExplorer的应助被SigRosa采纳,获得10
7秒前
7秒前
8秒前
玻色子完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
无限飞风完成签到,获得积分10
8秒前
天天快乐的应助被糕冷紫老头采纳,获得10
8秒前
111完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
清爽难破完成签到 ,获得积分10
9秒前
活泼的乌发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
10秒前
mosisa完成签到,获得积分10
10秒前
xiaorang发布了新的文献求助10
11秒前
寒冷的国完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
香橙发布了新的文献求助10
11秒前
JamesPei的应助被直率雪曼采纳,获得10
12秒前
迷你的灵阳的应助被马晓玲采纳,获得10
13秒前
13秒前
今年19明年18完成签到,获得积分10
13秒前
St雪发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
14秒前
a怪完成签到,获得积分10
14秒前
研友_VZG7GZ的应助被aniu采纳,获得10
14秒前
张布朗发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
柠静樨发布了新的文献求助10
16秒前
Ava的应助被活泼的乌采纳,获得10
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Convergent and bidirectional strategies towards the total synthesis of hemibrevetoxin B 300
Geschichtliche Grundbegriffe (GGB), Band 5: Pro–Soz 300
Die Religion in Geschichte und Gegenwart (RGG), 4. Auflage, Band 7: R–S 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7794136
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9330549
关于积分的说明 20438064
捐赠科研通 7384186
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3324312
关于科研通互助平台的介绍 2471999
邀请新用户注册赠送积分活动 2341430