基于内凹六边形单元的负泊松比结构部件制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于内凹六边形多胞单元的负泊松比结构部件，包括多个单胞结构，每个单胞结构由两个内凹六边形组成，内凹六边形呈左右对称的燕尾形状，两个内凹六边形呈正交排布且相交于两凹角顶点，从而形成一个完整的单胞结构；多个单胞结构在水平两方向上通过共享一根支撑胞臂的方式相互连接，在水平方向延伸形成一个连续的单元层；多个单元层在垂直方向通过共享弯曲肋的方式相互连接，构成多层交叉排列的内凹蜂窝状三维负泊松比结构。本实用新型专利技术具有明显负泊松比效应，在受载时产生更高的弹性模量、剪切模量、储能模量，更好的回弹韧性和抗断裂性能，且在载荷作用下随着负泊松比效应的增强而提高。

【技术实现步骤摘要】
基于内凹六边形单元的负泊松比结构部件
本技术涉及一种负泊松比结构部件，具体涉及一种基于内凹六边形单元的负泊松比结构部件。
技术介绍
泊松比的概念由法国科学家泊松(SimonDenisPoisson)最先发现并提出的，是指材料在单向受拉或受压时，材料沿载荷方向产生伸长(或缩短)变形的同时，在垂直于载荷的方向会产生缩短(或伸长)变形。垂直方向上的应变ε,与载荷方向上的应变ε之比的负值称为材料的泊松比。以μ表示泊松比，则对于大部分材料而言，通常认为如果它在一个方向上被拉伸(压缩)，其在横向截面内会发生收缩(膨胀)，如图1所示，所以多数材料泊松比值为正数。但负泊松比结构在承受轴向载荷时，却表现出相反的特性，其泊松比为负值。图2展示了一种通过天然负泊松比材料微观研究而衍生出的一种内凹六边形结构单元，其表现出一种在一个方向上受拉伸(压缩)，会沿横向膨胀(收缩)的特性。由于其独特的特性，负泊松比材料结构引起了广泛的关注。该特性产生的宏观效应就是所述材料在受载时局部密度增加可以聚集更多材料抵抗载荷，从而产生更高的弹性模量、剪切模量、储能模量，更好的回弹韧性和抗断裂性能，且在载荷作用下随着负泊松比效应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于内凹六边形多胞单元的负泊松比结构部件，其特征在于，包括多个单胞结构；每个单胞结构由两个内凹六边形结构组成，内凹六边形结构呈左右对称的燕尾形状，外侧两条等长竖边为支撑胞臂，内侧四条等长斜边为弯曲肋，支撑胞臂与弯曲肋之间的夹角小于90度；两个内凹六边形呈正交排布且相交于两凹角顶点，从而形成一个完整的单胞结构；多个单胞结构在水平两方向上通过共享一根支撑胞臂的方式相互连接，从而在水平方向延伸形成一个连续的单元层；多个单元层在垂直方向通过共享弯曲肋的方式相互连接，依次类推从而构成多层交叉排列的内凹蜂窝状三维负泊松比结构。

【技术特征摘要】
1.一种基于内凹六边形多胞单元的负泊松比结构部件，其特征在于，包括多个单胞结构；每个单胞结构由两个内凹六边形结构组成，内凹六边形结构呈左右对称的燕尾形状，外侧两条等长竖边为支撑胞臂，内侧四条等长斜边为弯曲肋，支撑胞臂与弯曲肋之间的夹角小于90度；两个内凹六边形呈正交排布且相交于两凹角顶点，从而形成一个完整的单胞结构；多个单胞结构在水平两方向上通过共享一根支撑胞臂的方式相互连接，从而在水平方向延伸形成一个连续的单元层；多个单元层在垂直方向通过共享弯曲肋的方式相互连接，依次类推从而构成多层交叉排列的内凹蜂窝状三维负泊松比结构。2.根据权利要求1所述基于内凹六边形多胞单元的负泊松比结构部件，其特征在于，支撑胞臂与弯曲肋之间的长度关系满足公式H>2·Cosθ·L，H为支撑胞臂长度，L为弯曲肋长度，θ为支撑胞臂与弯曲肋之间的夹角。3.根据权利要求1或2所述基于内凹六边形多胞...

【专利技术属性】
技术研发人员：王陶，王良模，王亚进，江怡，李振，陈刚，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32