多穩态結構英文解釋翻譯、多穩态結構的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【計】 multistable configuration

分詞翻譯：

多的英語翻譯：

excessive; many; more; much; multi-
【計】 multi
【醫】 multi-; pleio-; pleo-; pluri-; poly-

穩态的英語翻譯：

【計】 stable state; steady state
【化】 mesomeric state; stable state; steady state

結構的英語翻譯：

frame; structure; composition; configuration; construction; fabric; mechanism
【計】 frame work
【醫】 constitution; formatio; formation; installation; structure; tcxture

專業解析

多穩态結構（Multistable Structures）指在外部激勵或環境變化下，能夠穩定存在于兩個或兩個以上不同幾何構型或能量狀态的工程結構或材料系統。其核心特征在于結構本身具有多個局部能量最小值點（勢阱），允許在不同穩定态之間可控切換。

一、術語解析（漢英對照）

多穩态 (Multistability)：結構在無外力持續作用時，可長期保持多種穩定平衡狀态的性質。區别于單穩态結構（僅有一個穩定态）和雙穩态結構（僅有兩個穩定态）。
結構 (Structure)：指具有特定力學行為的物理實體，如複合材料層合闆、柔性機構、超材料等。

二、核心物理機制

多穩态源于結構内部的非線性彈性應變能分布與幾何約束的耦合效應。典型實現方式包括：

非對稱層合闆：纖維方向差異導緻熱固化殘餘應力，形成多個彎曲穩定态（如[0/90]與[90/0]層合闆）。
預應變彈性體-剛性體複合：彈性體釋放預應變時驅動剛性組件達到不同鎖定位置（如折紙/剪紙啟發的結構）。
曲梁/殼屈曲模态：特定邊界條件下，屈曲變形可鎖定于不同模态（如柱面殼的凹/凸變形态）。

三、關鍵特征與優勢

狀态可編程性：通過設計材料參數（如鋪層角度、剛度比）或幾何拓撲（如切口圖案、曲率）預設穩定态數量與切換路徑。
滞回響應：狀态切換需克服能量勢壘，提供自鎖能力與抗幹擾性（如航空航天展開結構）。
低能耗驅動：利用分岔點附近的敏感性，微小能量輸入即可觸發大變形（應用于柔性機器人、能量收集器）。

四、典型應用領域

可重構系統：衛星可展開天線（歐洲空間局）、自適應建築外立面（MIT 研究原型）通過切換穩态實現功能重構。
軟體機器人：哈佛大學Wyss研究所開發的多穩态軟抓手，利用雙穩态關節實現快速抓取與保持。
能量管理裝置：劍橋大學團隊設計的多穩态振動能量收集器，拓寬頻率響應範圍提升發電效率。
醫療器件：可植入式多穩态支架（如波士頓科學公司專利），通過體溫觸發形态變化貼合血管。

權威參考文獻來源

ASME《Journal of Mechanical Design》：層合闆多穩态設計準則

Nature《Communications Physics》：曲殼多穩态動力學模型

Springer《Multistable Structures》專著：系統化分類與應用案例

IEEE《Robotics and Automation Letters》：多穩态軟體機器人控制策略

網絡擴展解釋

多穩态結構是指具有多個穩定平衡狀态的物理或力學系統，其核心特征是通過能量勢壘的跨越實現不同穩态之間的切換。以下從定義、核心特征和應用領域三方面展開解釋：

一、定義與核心特征

多穩态的本質
多穩态結構在相同外界條件下可存在多個能量局部極小值對應的穩定狀态。例如波紋闆結構可通過力學加載改變形态，在多個穩定構型間轉換（）。這種特性源于系統勢能面存在多個極小點，各穩态間通過能量壁壘分隔（）。
能量轉換機制
系統通過儲存和釋放能量實現穩态跳變。例如捕蠅草利用雙穩态結構快速閉合，其能量壁壘中的勢能可被瞬間釋放（）。

二、應用領域

智能材料與機器人
在軟體機器人中，多穩态結構被用于設計快速響應驅動器，其豐富的形态變化能力遠超傳統單穩态結構（）。例如磁控多穩态抓手可通過磁場調控實現精準抓取。
能量吸收與存儲
吸能超材料利用多穩态特性實現沖擊能量分級耗散，波紋闆結構因其可編程變形路徑成為典型代表（）。

三、理論機制

動力學基礎
基于哈密頓原理建立的動力學方程可描述多穩态系統的狀态轉換過程，固定磁鐵配置可調控勢能面形态（）。
跨學科共性
該概念不僅存在于力學系統，在生态系統中也表現為不同結構和功能的穩定狀态共存（）。例如濕地系統可能在富營養化與貧營養狀态間轉換。

典型示例：

波紋闆結構：通過簡單力學加載實現20種以上穩态（）
捕蠅草雙穩态：能量壁壘設計實現0.1秒級快速閉合（）

更多完整研究可參考《JMPS》期刊論文及北卡州立大學團隊綜述。