多元超材料的设计通过放松的微观形变模型
摘要：机械超材料的动力响应探索已经在过去几十年中引起了越来越多的关注，从而使得与弹性波的奇特相互作用的微观结构的设计成为可能（如聚焦、引导、带隙、负折射、隐形等等）。然而，由于缺乏揭示超材料与更经典材料在有限尺度下相互作用的有效模型，这类超材料在工程实践中的应用和使用仍然不足。本文中，我们展示了松弛的微观形变模型可以对这个开放性问题提供答案，并可以有效地用于探索和优化由超材料和经典材料组成的有限尺寸超材料结构。我们研究了两个例子，分别是用于扩大内部区域能够受到保护的频率范围的双盾结构，以及优化对单个屏蔽层内部区域和屏蔽层外部区域的屏蔽的多层盾结构。通过松弛的微观形变模型的有限元实现，我们能够以比经典模拟更低的计算成本来预测这些复杂的超结构的响应。
作者：Leonardo A. Perez Ramirez, Gianluca Rizzi, and Angela Madeo
论文ID：2210.14697
分类：Classical Physics
分类简称：physics.class-ph
提交时间：2022-10-27