一种纤维铺层模态转换超材料结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种纤维铺层模态转换超材料结构，该模态转换超材料结构包括三层以上对称堆叠的纤维铺层单层板；其中，所述每个纤维铺层单层板厚度均匀，且均包括纤维材料和介质基体。本实用新型专利技术通过调整纤维铺层单层板中纤维的铺设方式来设计超材料的各向异性，能够在实现高效率的模态转换的同时，还能保证材料结构强度和力学性能不被破坏，实现该模态转换超材料结构和功能的一体化设计。本实用新型专利技术制备简单，维修成本低，结构强度高，密度低，在模态转换领域拥有广阔的市场前景。

【技术实现步骤摘要】
一种纤维铺层模态转换超材料结构
本技术涉及模态转换超材料领域，具体涉及一种纤维铺层模态转换超材料结构。
技术介绍
模态转换是波动领域的基本物理现象之一，随着科学技术的突飞猛进，模态转换领域的研究越来越深入，且在工业及军事等各个领域均有重要的应用价值。例如结构无损检测，由于纵波易于激发但对于裂纹缺陷不敏感，因此往往利用模态转换现象将纵波转换为利于裂纹检测却难以激发的横波；医学超声成像、医学诊断，横波在人体不同组织中传播速度和能量耗散程度存在着显著差别，同样的，需要模态转换将易于激发纵波转换成难以激发的横波；在军事领域中，模态转换是多种隔振降噪结构的关键工作机理，假如潜艇结构在满足承载要求的前提下，由于剪切波易于被充分吸收，所以可把纵波转换为剪切波，显著降低被发现的风险；在高速列车、飞行器设计中，则可以用来降低内部噪声等。因此，模态转换器的转换效率的提高以及模态转换器力学性能的提高一直是模态转换领域亟待解决的问题。目前，随着超材料引入模态转换领域，超材料各向异性设计对提高模态转换效率的研究探索起到了非常关键的作用。随着超材料模态转换现象的研本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纤维铺层模态转换超材料结构，其特征在于：包括超材料(2)以及粘结在超材料(2)两端的基体材料(1)，基体材料(1)的厚度与超材料(2)的总厚度相等，沿着波传播的方向它们排列顺序为基体材料(1)、超材料(2)、基体材料(1)；所述超材料(2)由三层以上的一种或多种类型、多个方向的单层板堆叠构成。/n

【技术特征摘要】
1.一种纤维铺层模态转换超材料结构，其特征在于：包括超材料(2)以及粘结在超材料(2)两端的基体材料(1)，基体材料(1)的厚度与超材料(2)的总厚度相等，沿着波传播的方向它们排列顺序为基体材料(1)、超材料(2)、基体材料(1)；所述超材料(2)由三层以上的一种或多种类型、多个方向的单层板堆叠构成。


2.如权利要求1所述的一种纤维铺层模态转换超材料结构，其特征在于：所述构成超材料(2)的一种或多种类型单层板，其均由基体介质和纤维材料构成，且其类型由基体介质和纤维材料的种类以及单层板的厚度决定；其中基体介质包括环氧树脂和橡胶的任一种；至多只有一种类型的单层板数量为奇数。


3.如权利要求1所述的一种纤维铺层模态转换超材料结构，其特征在于：整个超材料的堆叠粘结结构与超材料(2)的中面对称，单层板角度为波传播方向与单层板主轴方...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨雄伟，朱清民，柴怡君，李跃明，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61