学术前沿 | 基于框架增强弯曲梁的改进可编程能量捕获能力的多稳定超材料单元设计

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     弯曲梁是一类具有双稳定特性的单元，可以用来构造多稳定的超材料。这些材料利用弯曲梁的弹性穿透在多个稳定状态之间转换，有效地实现了能量吸收和捕获。弹性变形使结构可以重复使用。然而，传统的弯曲梁单元设计过程忽略了支撑框架的影响，导致在制造的超材料中梁的约束不足。它的力学性能和稳定状态的数量可以显著偏离理论预测。本文提出了一种基于框架增强弯曲梁的新型多稳定超材料，该材料具有改进的、一致的能量捕获能力。三种单元格的有限元对比分析表明，所提出的单元格具有优异的双稳定性。此外，参数分析表明，所提出的单元具有更大的参数范围，可以实现双稳定性。通过压缩试验获得了单胞1  ×1 和2 × 2超材料的力学性能。结果验证了与单元胞数相关的线性力学响应，从而实现了多稳定超材料的优化规划。最后 ………………………………