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彈性超材料設計與波動控制 版權信息
- ISBN：9787508864488
- 條形碼：9787508864488 ; 978-7-5088-6448-8
- 裝幀：精裝
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
彈性超材料設計與波動控制 內容簡介
超材料概念拓展了介質屬性的空間，為波動、振動甚至靜力學領域創新應用提供了額外的設計自由度，同時也為力學基礎理論和材料設計提出了新的研究方向。經過二十余年的發展，超材料領域已形成了較為清晰的研究分支和發展趨勢。本書以作者及其所在北京理工大學宇航學院波動力學實驗室多年來積累的研究成果為主體，對彈性和聲波超材料設計與波動控制應用領域進行了較系統全面的介紹，包括波動力學基本概念、局域共振超材料、手性超材料、模式超材料、威利斯(Willis)與主動超材料、力學拓撲超材料和變換波動控制理論等。
彈性超材料設計與波動控制 目錄
目錄叢書序前言第1章 聲波/彈性超材料概述 11.1 超材料的起源與定義 11.2 聲波/彈性超材料研究現狀 61.2.1 聲波超材料 61.2.2 彈性超材料 71.2.3 模式超材料 101.2.4 彈性拓撲絕緣體 121.2.5 超材料設計的動態均勻化方法 151.3 聲波/彈性超材料的應用 171.3.1 變換方法 171.3.2 其他應用 19參考文獻 20第2章 波動力學概念與動態等效 302.1 無限大體內的平面波 302.1.1 彈性介質中的波 302.1.2 能量與群速度 322.1.3 聲學介質中的波 342.1.4 平面波界面傳輸 362.2 周期介質中的波 432.2.1 周期介質與倒格空間 432.2.2 弗洛凱-布洛赫變換與布洛赫波 452.2.3 帶結構計算方法 472.3 介質的動態等效 532.3.1 傳輸反演方法 532.3.2 等效介質理論 542.3.3 邊界積分等效方法 562.3.4 準靜態性質 57參考文獻 58第3章 局域諧振型彈性超材料 593.1 離散彈簧-質量模型 593.1.1 等效質量 593.1.2 等效剛度或模量 653.1.3 雙負介質 683.1.4 能量分析 693.2 連續介質模型 723.2.1 等效負質量 723.2.2 等效負剛度或模量 823.2.3 雙負彈性超材料 923.3 超材料在低頻減振降噪中的應用 933.3.1 德魯德模型隔聲材料 943.3.2 長波條件下的波隱身設計 95參考文獻 97第4章 手性彈性超材料 994.1 三維手性彈性介質 1004.1.1 手性微極理論 1004.1.2 各向同性手性材料 1024.1.3 立方對稱手性點陣材料 1044.2 二維手性彈性材料 1064.2.1 微極本構方程及均勻化 1064.2.2 二維手性材料波動性質 1144.3 局域共振手性超材料 1174.3.1 材料設計與帶結構分析 1184.3.2 實驗結果 1244.4 手性雙負彈性超材料 1264.4.1 一維離散模型 1264.4.2 二維連續模型 1294.4.3 基于單相材料的設計與驗證 132參考文獻 139第5章 零能模式超材料 1425.1 零能模式超材料與特性 1425.1.1 零能模式超材料概念 1425.1.2 五模材料波動特性與界面傳輸 1445.1.3 一般零能模式超材料等頻面形貌 1465.2 理想桿系零能模式超材料 1515.2.1 等效彈性張量 1525.2.2 五模材料及其簡單疊加 1575.2.3 桿系點陣材料參數優化設計 1615.2.4 桿系點陣拓撲優化設計 1685.3 模式材料設計與應用 1735.3.1 適用水聲調控的五模材料 1735.3.2 三維模式材料波動控制 180參考文獻 184第6章 Willis介質與主動超材料 1866.1 Willis介質 1866.1.1 Willis介質及波動方程 1866.1.2 聲學Willis介質的特性 1886.1.3 Willis介質均勻化 1916.1.4 聲學Willis介質的界面波 1996.2 壓電主動超材料 2046.2.1 壓電材料 2046.2.2 諧振分流主動超材料 2096.2.3 負電容分流主動超材料 2136.3 時變超材料 2166.3.1 時變介質簡介 2166.3.2 時變超材料的設計 2176.3.3 周期時空調制超材料的非互易波動特性 2206.3.4 時變周期系統的拓撲波動特性 224參考文獻 226第7章 力學拓撲超材料 2307.1 能帶拓撲性質及分析方法 2307.1.1 一維彈簧-質量模型 2307.1.2 二維彈簧-質量模型 2347.1.3 k p微擾方法 2377.1.4 拓撲絕緣體分類 2397.2 彈性波谷霍爾絕緣體 2407.2.1 蜂窩離散模型 2407.2.2 局域共振型谷霍爾絕緣體 2447.2.3 實驗研究 2497.3 陳絕緣體 2537.3.1 彈簧-質量模型 2537.3.2 連續介質邊界態 2577.4 自旋霍爾絕緣體 2617.5 靜力學拓撲現象 268參考文獻 272第8章 變換方法與聲波/彈性波調控 2758.1 坐標變換方法 2758.1.1 幾何變換對波場作用及等價材料 2758.1.2 變換聲學 2798.1.3 變換彈性動力學 2838.1.4 變換電磁學及變換熱力學 2878.1.5 基于變換方法的波動功能設計 2898.2 五模材料隱身斗篷設計 2938.2.1 二維圓環形斗篷 2938.2.2 五模材料斗篷微結構設計 2958.2.3 五模材料水聲隱身斗篷實驗 2978.2.4 任意形狀五模材料斗篷設計 3018.3 基于非對稱超材料的彈性波調控 3088.3.1 非對稱彈性超材料機理 3098.3.2 非對稱彈性超材料微結構設計 3118.3.3 彈性波斗篷微結構設計 3158.3.4 超彈性材料實現非對稱介質 3178.4 水下隔聲彈性超材料設計 3208.4.1 隔聲機理與方法 3208.4.2 低阻抗承壓水下隔聲材料設計 323參考文獻 327索引 329
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