力學超材料設(shè)計與性能調(diào)控

定　價：￥98.00

作　者：	李春雷江騰蛟姚小虎韓強
出版社：	機械工業(yè)出版社
叢編項：
標　簽：	暫缺

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ISBN：	9787111769323	出版時間：	2024-12-01	包裝：	平裝-膠訂
開本：	16開	頁數(shù)：		字數(shù)：

內(nèi)容簡介

　　隨著超材料市場需求的增加，超材料領(lǐng)域逐漸表現(xiàn)出多學科交叉與多功能一體化的發(fā)展趨勢，超材料在新型功能材料的研發(fā)、應(yīng)用拓展方面具有廣泛的應(yīng)用前景。本書是一本關(guān)于力學超材料的專著，系統(tǒng)地闡述了力學超材料設(shè)計與性能調(diào)控理論。主要內(nèi)容包括緒論、復合折紙超材料的設(shè)計和波動特性、折紙蜂窩超材料的設(shè)計和力學性能、雙功能超材料的設(shè)計及其力學性能、基于機器學習的超材料設(shè)計與性能優(yōu)化。本書匯聚了作者近年來在力學超材料領(lǐng)域取得的研究成果，編排上遵循由淺入深、由簡單到復雜的原則，內(nèi)容層層遞進，便于讀者閱讀。

作者簡介

　　李春雷，華南理工大學副教授，博士生導師?，F(xiàn)任廣東省力學學會固體力學與結(jié)構(gòu)力學專業(yè)委員會委員，廣州市青科協(xié)能源與建設(shè)工程專委會常務(wù)委員，國家自然科學基金、廣東省自然科學基金函評專家。主要研究領(lǐng)域為超材料多功能設(shè)計與性能優(yōu)化、先進防護結(jié)構(gòu)設(shè)計與沖擊動力學、智能材料與結(jié)構(gòu)力學、彈性波理論及其計算方法等。主持國家自然科學基金面上項目、青年科學基金項目、廣東省自然科學基金青年提升等項目8項。在IJSS、IJIE、MSSP等國際力學權(quán)威SCI期刊上發(fā)表論文50余篇（含ESI高被引論文3篇），出版學術(shù)專著2部。入選2023年廣州市青年科技人才托舉計劃，獲2023年廣東省力學學會自然科學獎一等獎（排名第1）。姚小虎，華南理工大學土木與交通學院院長，國家杰出青年基金獲得者，珠江學者特聘教授，享受國務(wù)院政府特殊津貼?，F(xiàn)任廣東省航空航天先進材料與結(jié)構(gòu)工程技術(shù)中心主任，中國力學學會理事，中國力學學會爆炸力學專業(yè)委員會秘書長，《固體力學學報》和《爆炸與沖擊》編委。入選2013年“新世紀優(yōu)秀人才”支持計劃。主要研究領(lǐng)域為爆炸與沖擊動力學、微納米與復合材料力學、航空航天材料與結(jié)構(gòu)動力學等。主持國家杰出青年基金項目、國家自然科學基金重點項目、科技部國際合作項目等項目50余項。累計發(fā)表期刊學術(shù)論文250余篇，出版學術(shù)專著4部。獲省部級科技進步二等獎4項。韓強，華南理工大學二級教授，博士生導師。現(xiàn)任高等學校力學類專業(yè)教學指導委員會委員，廣東省力學實驗教學示范中心主任。主要圍繞波動力學、沖擊動力學等領(lǐng)域開展了系統(tǒng)深入地研究工作。出版中文學術(shù)專著5部，發(fā)表學術(shù)論文300余篇，其中SCI收錄200余篇，EI收錄40余篇。獲得省部級科技獎勵二等獎4項、三等獎1項等。

圖書目錄

前言
第1章緒論1
1.1超材料的研究背景和意義1
1.2折紙超材料的研究進展3
1.2.1折紙結(jié)構(gòu)的概念與發(fā)展3
1.2.2折紙結(jié)構(gòu)的力學性能4
1.2.3折紙結(jié)構(gòu)的波動特性8
1.2.4周期結(jié)構(gòu)中的彈性波12
1.2.5半解析周期譜元法13
1.3機器學習在超材料領(lǐng)域中的應(yīng)用15
第2章復合折紙超材料的設(shè)計和波動特性18
2.1引言18
2.2一維復合折疊梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計和波動特性18
2.2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計18
2.2.2波動特性20
2.2.3復合折疊梁的波動特性分析30
2.3波紋-折紙超材料的設(shè)計和帶隙優(yōu)化41
2.3.1多尺度微觀力學模型41
2.3.2波紋-折紙超材料的微結(jié)構(gòu)設(shè)計42
2.3.3能帶和波傳輸特性43
2.3.4納米復合材料的分布對帶隙的影響45
2.3.5優(yōu)化問題的定義48
2.3.6優(yōu)化結(jié)果的討論50
2.4點陣-折紙超材料的設(shè)計和性能優(yōu)化60
2.4.1點陣-折紙超材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計60
2.4.2波動分析61
2.4.3低頻帶隙的寬頻優(yōu)化67
第3章折紙蜂窩超材料的設(shè)計和力學性能72
3.1引言72
3.2折紙蜂窩超材料的面內(nèi)動態(tài)響應(yīng)和吸能特性72
3.2.1內(nèi)凹折紙蜂窩結(jié)構(gòu)的設(shè)計73
3.2.2有限元模型73
3.2.3兩種結(jié)構(gòu)性能對比75
3.2.4參數(shù)變化79
3.2.5變形模式圖83
3.2.6能量吸收84
3.2.7泊松比效應(yīng)85
3.3梯度折紙蜂窩超材料的面內(nèi)壓縮性能87
3.3.1結(jié)構(gòu)模型87
3.3.2數(shù)值模型與驗證89
3.3.3理論分析90
3.3.4梯度內(nèi)凹折紙蜂窩95
3.4層級折紙蜂窩超材料的力學性能和結(jié)構(gòu)優(yōu)化102
3.4.1超結(jié)構(gòu)模型和耐撞性指標103
3.4.2數(shù)值模型和驗證105
3.4.3理論分析108
3.4.4參數(shù)研究110
3.4.5多目標優(yōu)化設(shè)計113
第4章雙功能超材料的設(shè)計及其力學性能116
4.1引言116
4.2多層級內(nèi)凹蜂窩超材料的波動與隔振特性116
4.2.1新型多層級內(nèi)凹蜂窩超材料的幾何參數(shù)117
4.2.2動態(tài)行為分析118
4.2.3隔振特性分析127
4.3局域共振折紙超材料的波動與緩沖性能135
4.3.1局域共振折紙超材料的波動建模135
4.3.2等效介質(zhì)理論和頻域傳輸譜136
4.3.3局域共振折紙超材料的波傳輸分析138
4.3.4帶隙的參數(shù)化調(diào)控142
4.3.5局域共振折紙超材料的沖擊波緩沖研究144
4.4多邊形負剛度超材料的波動特性與調(diào)控148
4.4.1結(jié)構(gòu)設(shè)計和負剛度特性分析148
4.4.2負剛度折紙超材料的波動特性分析152
4.4.3壓縮誘導帶隙演化156
第5章基于機器學習的超材料設(shè)計與性能優(yōu)化165
5.1引言165
5.2定向衰減聲子晶體逆向設(shè)計165
5.2.1一維聲子晶體中的彈性波傳播模型165
5.2.2深度學習模型169
5.2.3結(jié)果與討論173
5.3基于強化學習的負泊松比蜂窩結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計177
5.3.1設(shè)計和優(yōu)化的方法論177
5.3.2數(shù)值結(jié)果182
5.3.3能量吸收能力191
5.4寬帶隙高承載聲學黑洞板的設(shè)計與性能優(yōu)化197
5.4.1理論模型197
5.4.2半解析周期譜有限元法198
5.4.3基于機器學習的優(yōu)化策略206
5.4.4結(jié)果與討論211
5.4.5超板的優(yōu)化215
參考文獻222