기계적 메타물질의 구조 최적설계

Abstract

본 연구에서는 음의 포아송 비를 가지는 기계적 메타물질의 새로운 구조 최적화 개념을 제시한다. 최근 기계적 메타물질은 자연에서 발견되지 않는 물질적 특성을 구현할 수 있기 때문에 과학 및 공학 분야에서 많은 주목을 받고 있다. 특히 기계적 메타물질의 경우, 음의 포아송 비를 가지는 구조물은 좌굴현상이 포함된 미소 구조물에 의해 구현되었다. 좌굴현상 또는 내부 구조의 스냅 스루 현상을 이용하여 기계적 메타물질의 에너지 흡수 특성을 실현할 수 있다. 실제로, 내부 구조의 형태가 기계적 메타물질의 성능을 좌우하며 기계적 메타물질의 성능을 향상시키기 위한 최적화 체계를 적용할 수 있다. 본 논문에서는 기계적 메타물질의 내부 구조의 형상을 매개 변수화하고 형상 최적화를 수행하여 에너지 흡수를 향상시켰다.