在本研究中,我们提出了一个定制多边形晶格网格超材料(PLKMs)的集成框架。通过采用基于应变能量的方法,我们捕获了理想化和非理想化铰链模型的plkm的力学性能。此外,我们还证明了晶体对称破缺和晶格理论可以有效地用于应用设计和捕获plkm的晶格转换行为,为深入了解结构设计和plkm的有效力学性能之间的内在关系提供了见解。此外,我们还开发了一个用于建模、分析和制造plkm的自动化工作流程。为了满足复合plkm的设计要求,我们引入了图像处理技术,并设计了一种高效的设计算法。利用所提出的框架,我们探索了其在工程中的潜在应用,并开发了一种基于格的信息加密方法。
值得注意的是,所提出的理论框架并不局限于plkm;它同样适用于其他周期性基里基结构,如伊斯兰模式(拉夫桑贾尼和帕西尼,2016)、布拉瓦晶格(Castle et al.,2014)和各种混合晶格构型(Lim,2023;Lim,2024)。最近的研究表明,调整伊斯兰基里格米模式的对称性可以影响它们的各向异性(Qiao et al.,2024),这与我们的结果一致。此外,所提出的力学分析框架和图像处理方法可以广泛应用于各种周期基里干米结构。特别是,自动化框架可以通过修改嵌入的晶格几何参数来扩展到其他基里格模式。未来的工作还可以集中于进一步发展这一框架,以提高其对与plkm和其他基里加米模式相关的具体挑战的适用性。我们预计,这个集成的框架将为plkm的计算设计和分析提供系统的见解。
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