Design of mechanical metamaterials with multiple stable stress plateaus

高原(数学) 超材料 压力(语言学) 航程(航空) 变形(气象学) 材料科学 压缩(物理) 结构工程 机械 纵横比(航空) 复合材料 光学 工程类 物理 数学 哲学 数学分析 光电子学 语言学
作者
Xinwei Wu,Shuheng Wang,Yongbin Ma,Zichen Deng
出处
期刊:Mechanics of Advanced Materials and Structures [Taylor & Francis]
卷期号:31 (6): 1348-1365 被引量:9
标识
DOI:10.1080/15376494.2022.2136422
摘要

Existing conventional materials are usually difficult to achieve multiple tunable stress plateau characteristics, which hinders their multifunctional applications. This study proposes a multiple stable stress plateau metamaterial. A theoretical model for predicting stress plateaus was established, and its accuracy was verified by experimental and numerical methods. The proposed material exhibits a three-stage deformation mode owing to sequential snap-through and Euler buckling at the microscopic unit cell level under compression. The effect of geometric parameters on the stress plateau was studied. The results indicated that the first plateau stress can be tuned independently by altering the angle between the inclined thin and thick beams, whereas the third plateau stress can be tuned independently by changing the thickness of the vertical thick beams. The first and second plateau stresses can be tuned by varying the thickness ratio of the inclined and vertical thin beams. Moreover, the total number of stress plateaus and the range of each stress plateau could also be tuned by changing the thickness ratio of the inclined and vertical thin beams and the vertical thick beams. Using the energy efficiency method, we obtained the experimental and numerical plateau stresses for each specimen. Notably, the experimental, numerical, and theoretical results were in good agreement. This study is expected to provide guidance for the design of multifunctional metamaterials with multiple tunable stress plateaus.

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
杨三发布了新的文献求助10
刚刚
三四郎应助Ustinian采纳,获得10
1秒前
沉默星星发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
三水完成签到,获得积分10
2秒前
LEX完成签到,获得积分10
2秒前
妩媚的安双完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
wanci应助阔达书雪采纳,获得10
5秒前
5秒前
6秒前
8秒前
黄诺完成签到 ,获得积分10
8秒前
科研迪完成签到,获得积分10
8秒前
niki完成签到,获得积分10
8秒前
傅宣完成签到 ,获得积分10
9秒前
虚拟的山水完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
Melody完成签到,获得积分10
11秒前
krysten关注了科研通微信公众号
12秒前
司徒诗蕾完成签到,获得积分10
13秒前
高挑的橘子完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
多喝水发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
Lauren完成签到 ,获得积分10
14秒前
15秒前
晨心发布了新的文献求助10
15秒前
柔软的小老鼠在滑雪完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
Wei完成签到 ,获得积分10
16秒前
wq完成签到 ,获得积分10
16秒前
tea发布了新的文献求助10
17秒前
xiaozhang发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
CipherSage应助子车谷波采纳,获得10
17秒前
18秒前
smile完成签到,获得积分10
18秒前
我儿长柏必定高中完成签到,获得积分10
19秒前
20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
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 2000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
ON THE THEORY OF BIRATIONAL BLOWING-UP 666
Signals, Systems, and Signal Processing 610
“美军军官队伍建设研究”系列(全册) 500
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6385424
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8198904
关于积分的说明 17342253
捐赠科研通 5439066
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2876411
邀请新用户注册赠送积分活动 1852908
关于科研通互助平台的介绍 1697178