颗粒局域共振增强仿生复合材料中应力波的衰减行为

来源：复合材料学报杂志2024年第9期北京时间：

作者：洪爽, 于瀛洋, 张作启,

摘要：快速衰减应力波的冲击防护复合材料在民防、装甲、舰船等许多工业领域有着巨大的需求。受蜻蜓翅膀的启发，本文提出了基于颗粒局域共振原理的仿生微结构防护复合材料设计。研究发现：(1)当入射波频率接近局域共振单元的固有频率时，局域共振机制被最大程度激发，大量的入射应力波能量转化为颗粒的机械能；(2)单元固有频率随重芯直径、密度、软涂层厚度增大而减小，随软涂层弹性模量增大而增大；(3)在复合材料中引入不同固有频率单元的混杂设计，可以实现对宽频域入射应力波的高效衰减。本研究对于利用局域共振原理和仿生微结构开发设计高性能冲击防护复合材料具有指导意义。

关键词：应力波, 仿生微结构, 防护材料, 衰减行为, 局域共振,