Nonlinear dispersion properties of one-dimensional mechanical metamaterials with inertia amplification

نویسندگان

چکیده

Architected metamaterials offering superior dynamic performances can be conceived by inducing local mechanisms of inertia amplification in the periodic microstructure. A one-dimensional cellular lattice characterized a pantograph mechanism tetra-atomic cell is proposed as minimal physical realization inertially amplified metamaterial. discrete model formulated to describe undamped free dynamics The ordinary differential equations motion feature quadratic and cubic inertial nonlinearities, induced indeformability arms connecting principal atoms with secondary atoms, serving amplifiers. An asymptotic approach employed analytically determine dispersion properties governing propagation harmonic waves pantographic First, linear wavefrequencies waveforms are obtained solving eigenproblem lowest order. invariant parametric form achieved for pass stop band structure, corresponding attenuation branches spectrum plane complex wavenumbers. major effects due mass ratio amplifiers discussed. Particularly, existence conditions, amplitude centerfrequency gap separating acoustic optical bands determined analytically. Second, nonlinear hierarchical problems higher orders. Analytical, although asymptotically approximate, functions waveforms, which show dependence on oscillation amplitudes. mechanical conditions softening/hardening behaviour different topological manifolds associated Finally, numerical simulations provided validate analytical results.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

determination of some physical and mechanical properties red bean

چکیده: در این تحقیق، برخی خواص فیزیکی و مکانیکی لوبیا قرمز به-صورت تابعی از محتوی رطوبت بررسی شد. نتایج نشان داد که رطوبت بر خواص فیزیکی لوبیا قرمز شامل طول، عرض، ضخامت، قطر متوسط هندسی، قطر متوسط حسابی، سطح تصویر شده، حجم، چگالی توده، تخلخل، وزن هزار دانه و زاویه ی استقرار استاتیکی در سطح احتمال 1 درصد اثر معنی داری دارد. به طوری که با افزایش رطوبت از 54/7 به 12 درصد بر پایه خشک طول، عرض، ضخام...

15 صفحه اول

Transmission properties of one dimensional fractal structures

In this paper, the optical properties of one dimensional fractal structures are investigated. We consider six typical fractal photonic structures: the symmetric dual cantor-like fractal structure, the asymmetric dual cantor-like fractal structure, the single cantor-like fractal structure, the symmetric dual golden-section fractal structure, the asymmetric dual golden-section fractal structure a...

متن کامل

Nonlinear properties of left-handed metamaterials.

We analyze the properties of microstructured materials with negative refraction, the so-called left-handed metamaterials. We consider a two-dimensional periodic structure created by arrays of wires and split-ring resonators embedded into a nonlinear dielectric, and calculate the effective nonlinear electric permittivity and magnetic permeability. We demonstrate that the hysteresis-type dependen...

متن کامل

Statistical properties of nonlinear one-dimensional wave fields

A numerical model for long-term simulation of gravity surface waves is described. The model is designed as a component of a coupled Wave Boundary Layer/Sea Waves model, for investigation of small-scale dynamic and thermodynamic interactions between the ocean and atmosphere. Statistical properties of nonlinear wave fields are investigated on a basis of direct hydrodynamical modeling of 1-D poten...

متن کامل

modification of nanoclay for improving the physico-mechanical properties of dental adhesives

هدف اصلی این مطالعه تهیه یک سامانه نوین چسب عاجی دندانی بر پایه نانورس پیوند شده با پلی متاکریلیک اسید، نانورس پیوند شده با پلی اکریلیک اسید، مخلوط نانوسیلیکا و نانورس پیوند شده با پلی متاکریلیک اسید، مخلوط نانوسیلیکا و نانورس پیوند شده با پلی اکریلیک اسید و نانورس پیوند شده با کیتوسان اصلاح شده با گلایسیدیل متاکریلات است. پیوند پلی متاکریلیک اسید و پلی اکریلیک اسید بر ری سطح نانورس در حضور و ...

ذخیره در منابع من


  با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ژورنال

عنوان ژورنال: International Journal of Mechanical Sciences

سال: 2021

ISSN: ['1879-2162', '0020-7403']

DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijmecsci.2021.106461