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 [The 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
风趣的如娆完成签到,获得积分10
3秒前
Fern完成签到,获得积分10
4秒前
Ava应助Zachary采纳,获得10
5秒前
简单点发布了新的文献求助100
5秒前
小天尼发布了新的文献求助10
5秒前
CDreamY发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
6秒前
iiiyyy发布了新的文献求助10
8秒前
喻贡金发布了新的文献求助10
9秒前
zhang1119完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
隐形曼青应助吟箫行采纳,获得10
13秒前
6wdhw完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
14秒前
李健的小迷弟应助CDreamY采纳,获得10
15秒前
哈哈发布了新的文献求助10
16秒前
Zachary发布了新的文献求助10
16秒前
lx发布了新的文献求助10
16秒前
善学以致用应助雪花采纳,获得10
17秒前
比比拉布发布了新的文献求助10
18秒前
原子界发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
21秒前
21秒前
眯眯眼的雪莲完成签到 ,获得积分10
22秒前
传奇3应助喻贡金采纳,获得10
23秒前
卡拉蹦蹦发布了新的文献求助10
23秒前
领导范儿应助emmmmmmm001采纳,获得10
24秒前
24秒前
24秒前
24秒前
李团长发布了新的文献求助20
26秒前
锅包肉发布了新的文献求助10
26秒前
和谐青文完成签到 ,获得积分10
26秒前
111完成签到,获得积分10
27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
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Relation between chemical structure and local anesthetic action: tertiary alkylamine derivatives of diphenylhydantoin 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Principles of town planning : translating concepts to applications 500
Synthesis of Human Milk Oligosaccharides: 2'- and 3'-Fucosyllactose 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6072410
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7903948
关于积分的说明 16342825
捐赠科研通 5212316
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2787842
邀请新用户注册赠送积分活动 1770548
关于科研通互助平台的介绍 1648192