Introduction of Local Resonators to a Nonlinear Metamaterial With Topological Features

谐振器 准周期函数 超材料 拓扑(电路) 非线性系统 物理 振动 光学 声学 数学 量子力学 凝聚态物理 组合数学
作者
Arun Malla,Joshua LeGrande,Mohammad Bukhari,Oumar Barry
标识
DOI:10.1115/detc2023-116669
摘要

Abstract Metamaterials have been shown to benefit from the addition of local resonators, nonlinear elements, or topological properties, gaining features such as additional bandgaps and localized vibration modes. However, there is currently no work in the literature that examines a metamaterial system including all three elements. In this work, we model a 1-dimensional metamaterial lattice as a spring-mass chain with coupled local resonators. Quasiperiodic modulation in the nonlinear connecting springs is utilized to achieve topological features. For comparison, a similar system without local resonators is also modeled. Both analytical and numerical methods are used to study this system. The infinite chain response of the proposed system is solved through the perturbation method of multiple scales. This analytical solution is compared to the finite chain response, estimated using the method of harmonic balance and solved numerically. The resulting band structures and mode shapes are used to study the effects of quasiperiodic parameters and excitation amplitude on the system behavior both with and without the presence of local resonators. Specifically, the impact of local resonators on topological features such as edge modes is established, demonstrating the appearance of a trivial bandgap and multiple localized edge states for both main cells and local resonators.

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
cy完成签到,获得积分10
1秒前
科研通AI6.1应助st采纳,获得10
1秒前
CCC发布了新的文献求助10
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
钟梓袄发布了新的文献求助10
3秒前
Marion发布了新的文献求助10
3秒前
cy发布了新的文献求助10
3秒前
薛冰雪发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
Ava应助wangzheng采纳,获得10
5秒前
5秒前
18651603532发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
顾子墨发布了新的文献求助10
8秒前
英姑应助penglinhua采纳,获得10
8秒前
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
典雅的河马完成签到,获得积分10
9秒前
xxiix完成签到,获得积分10
10秒前
心星发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
隐形曼青应助小鱼采纳,获得10
11秒前
大模型应助云帆采纳,获得10
11秒前
12秒前
二十一完成签到 ,获得积分10
13秒前
wangzheng完成签到,获得积分10
13秒前
霸气南珍发布了新的文献求助10
15秒前
白子发布了新的文献求助10
15秒前
17秒前
李圣诞完成签到,获得积分10
17秒前
隋阳完成签到 ,获得积分10
17秒前
17秒前
17秒前
18秒前
黄晃晃完成签到,获得积分10
18秒前
田様应助山茶采纳,获得10
20秒前
causjz发布了新的文献求助10
21秒前
酷波er应助拓跋涵易采纳,获得10
22秒前
22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
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Aerospace Engineering Education During the First Century of Flight 3000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Les Mantodea de guyane 2000
Electron Energy Loss Spectroscopy 1500
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 5778959
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5644592
关于积分的说明 15450766
捐赠科研通 4910444
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2642671
邀请新用户注册赠送积分活动 1590372
关于科研通互助平台的介绍 1544741