Reusable and efficient energy-absorbing architected materials via synergy of snap-through instability and inter-locking mechanism

消散 工作(物理) 材料科学 能量(信号处理) 双稳态 机械工程 机制(生物学) 弹性能 不稳定性 高效能源利用 结构工程 机械 工程类 光电子学 物理 电气工程 量子力学 热力学
作者
Zhaoyang Hou,Duan Chen,Yu Yonezawa,Zhengjin Wang
出处
期刊:Extreme Mechanics Letters [Elsevier]
卷期号:58: 101948-101948 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.eml.2022.101948
摘要

Reusable energy-absorbing materials of high energy dissipation capacity and low rebound force are highly desirable in engineering and daily life. In this work, we design a new type of architected materials consisting of elastic tilted beams and trapezoidal inter-locking structures (ILSs). The tilted beams buckle elastically and snap from undeformed state to a higher-energy state under compression. They are squeezed into the space between ILSs and locked at this configuration when the external load is removed. The energy applied to the structure turns into elastic strain energy of the beams and ILSs, as well as heat generated by friction and snapping motions. This strategy reconciles the conflict between loading bearing capacity and bistability of the structure. The tilted beams are tuned to increase the load they can sustain, and the ILSs are designed to lock the tilted beams. Compared to a counterpart without ILSs, our strategy expands the design space of energy-absorbing architected materials and improves the energy-absorbing capacity greatly. This work opens opportunities for designing reusable and efficient energy-absorbing materials for applications like sports protective equipment and packaging of delicate objects.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
1秒前
SciGPT应助Schmidt采纳,获得10
1秒前
英姑应助外向跳跳糖采纳,获得10
2秒前
可爱的函函应助勿扰采纳,获得10
2秒前
彭于晏应助勿扰采纳,获得10
2秒前
Plateau发布了新的文献求助10
2秒前
xiaoyao发布了新的文献求助10
2秒前
rocket完成签到,获得积分10
3秒前
无语的千儿完成签到,获得积分10
3秒前
李团长完成签到 ,获得积分10
4秒前
Wcy发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
倒霉的芒果完成签到 ,获得积分10
5秒前
SciGPT应助semigreen采纳,获得10
5秒前
杨洋发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
Komorebi发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
落后的盼秋完成签到,获得积分10
6秒前
柏林寒冬应助拾起采纳,获得10
7秒前
八一发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
思源应助王大力采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
Evander发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
ccm应助geold采纳,获得10
8秒前
FashionBoy应助阿撕匹林采纳,获得10
9秒前
Zx_1993应助尚白swqd采纳,获得10
9秒前
赵颖完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
gb完成签到 ,获得积分10
10秒前
遨游的人完成签到,获得积分10
10秒前
活力的念蕾完成签到,获得积分10
11秒前
Criminology34应助镇痛蚊子采纳,获得10
11秒前
11秒前
freya发布了新的文献求助80
11秒前
寻上发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
高分求助中
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
The Victim–Offender Overlap During the Global Pandemic: A Comparative Study Across Western and Non-Western Countries 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
King Tyrant 680
Objective or objectionable? Ideological aspects of dictionaries 360
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5581693
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4665895
关于积分的说明 14759417
捐赠科研通 4607833
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2528395
邀请新用户注册赠送积分活动 1497666
关于科研通互助平台的介绍 1466553