集吸音、高刚度和各向同性弹性于一体的多功能材料越来越受到多合一应用的追捧。然而,传统的微晶格超材料(无论是桁架、壳体还是板材)通常只在一种特性上表现出色,由于结构限制而难以兼具所有特性。本文提出了一种新的附加概念——通过交织不同的晶格结构来同时增强微晶格的吸音和弹性特性。交织设计策略首先分析特定结构,引入增强结构来划分空气域,补偿局部刚度不足,并提高结构完整性。作为概念验证,重点是使用八位组桁架作为原始相,使用定制桁架作为增强相。该方法可实现高度可定制的几何配置,利用机器学习和多目标优化来实现卓越的多功能性能。实验结果表明,这些优化的微晶格克服了传统的物理限制,同时实现了宽带吸声、高刚度和弹性各向同性。宽带吸收来自精细调节的过阻尼共振响应,而卓越的弹性性能则归因于高效的负载传递和互补配置。这项工作为创新的多功能材料揭示了一种突破性的设计范式。
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