離散的に組み立てられたメカニカルメタマテリアル

メカニカルメタマテリアルは、セルのジオメトリの局所的な制御と、構造やメカニズムへの全体的な配置に基づいてエキゾチックな特性を提供します。歴史的に、これらは連続的でモノリシックな構造として、付加製造によって作成されてきました。付加製造は高い解像度とスループットを提供しますが、プロセスと機械の制約により本質的に制限されています。この問題に対処するために、我々は有限の部品の離散的な組み立てに基づくメカニカルメタマテリアルの構造システムを提案します。このシステムは、剛性、柔軟性、キラリティ、及びオクセティック振る舞いなどの特性のために空間的に構成できます。このシステムは、部品の設計を通じて所望の連続体特性を達成し、局所メカニズムによって全体的な振る舞いが支配されます。我々は、メタマテリアルの振る舞いの設計方法論、生産プロセス、数値モデリング、および実験的特性評価について説明します。このアプローチは、スケールの制限を排除する増分組立の利点を享受し、信頼性が高く低コストな部品生産のためのベストプラクティス製造、及び部品タイプにまたがる一貫した組立プロセスによる互換性を提供します。