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
田小甜完成签到 ,获得积分10
刚刚
ZHANG完成签到 ,获得积分10
1秒前
色彩发布了新的文献求助10
5秒前
乌特拉完成签到 ,获得积分10
6秒前
武雨寒发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
Pami发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
v0id应助Pami采纳,获得10
12秒前
17秒前
18秒前
灯火阑珊完成签到 ,获得积分10
19秒前
呆萌的蚂蚁完成签到 ,获得积分10
21秒前
幸福妙柏完成签到 ,获得积分10
23秒前
色彩完成签到,获得积分10
23秒前
研友_n2Qv2L发布了新的文献求助10
23秒前
我不理解发布了新的文献求助10
26秒前
DKX完成签到 ,获得积分10
27秒前
qhuzhl完成签到,获得积分10
29秒前
34秒前
36秒前
执着的秋柳完成签到,获得积分10
36秒前
研友_n2Qv2L完成签到,获得积分10
37秒前
40秒前
123完成签到 ,获得积分10
42秒前
42秒前
耳东陈完成签到 ,获得积分10
43秒前
我不理解完成签到,获得积分10
43秒前
yes完成签到 ,获得积分10
47秒前
车干完成签到 ,获得积分10
49秒前
cepha完成签到 ,获得积分10
49秒前
152完成签到 ,获得积分10
50秒前
13633501455完成签到 ,获得积分10
52秒前
谦让鱼完成签到 ,获得积分10
54秒前
57秒前
guoxingliu完成签到,获得积分10
57秒前
科研通AI6.2应助cds采纳,获得10
1分钟前
无语的羞花完成签到,获得积分10
1分钟前
chenzihao完成签到,获得积分10
1分钟前
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
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7749930
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9297625
关于积分的说明 20241088
捐赠科研通 7331393
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3309468
关于科研通互助平台的介绍 2461069
邀请新用户注册赠送积分活动 2321826