The invention discloses a three-dimensional metamaterial structure with zero Poisson's ratio, which is composed of a plurality of basic units. The basic unit comprises two compression units of the same size and structure. The compression unit comprises a connecting pillar and a side support pillar. The side support pillar is fixed at the middle point of the connecting pillar, and the side support pillar comprises two first ones intersecting at a certain angle. The two compression units are vertically perpendicular to each other. The micro structure in the technical scheme of the invention is a three-dimensional structure with simple structure, and the zero Poisson's ratio metamaterial obtained by the combination of the micro structure has zero Poisson's ratio effect in three directions, which can maintain zero Poisson's ratio effect even when certain displacement loads are applied in different directions. Therefore, the metamaterial has wider applicability and can be applied to different parts more flexibly.
【技术实现步骤摘要】
一种具有零泊松比的三维超材料结构
本专利技术涉及超材料领域,特别是一种具有零泊松比的三维超材料结构。
技术介绍
“超材料”根据一般文献给出的定义为:一类具有天然材料所不具备的超常物理性质的人工复合结构或材料。拉胀超材料作为超材料的一个分支,其主要的一个超常物理性质是具备拉胀效应。根据泊松比的计算公式:其中,εx表示材料的横向应变,εy表示材料的纵向应变。当泊松比为零时,表示该材料在受拉(或受压)下,垂直荷载方向的应变并没有发生变化。即材料除受载方向外,其他的各个方向并没有发生变形,也就是所说的“零泊松比效应”。具备该种效应的材料十分适用于在外力作用时,对非受载方向下的变形比较敏感甚至不允许发生变形的情况。除此之外,零泊松比超材料通常具备蜂窝结构,故其在能量吸收、比强度、比刚度等方面表现出优于一般材料的结构性能。目前零泊松比超材料普遍存在的问题是:(1)细观结构复杂,制备上存在一定的困难;(2)部分零泊松比超材料仍是二维结构;(3)二维结构的零泊松比超材料通常只有一个方向存在零泊松比效应。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的上述技术问题之一。为此,本专利技术提出一种具有零泊松比的三维超材料结构,具备三个方向的零泊松比效应,适用性更广,可以更加灵活地应用于不同的部位。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种具有零泊松比的三维超材料结构,由多个基础单元组成,所述基础单元包括两个大小和结构都相同的压缩单元,所述压缩单元包括连接支柱和侧部支撑柱,所述侧部支撑柱固定于所述连接支柱中点上,所述侧部支撑柱包括互成夹角的第一斜边和第二斜边,所述 ...
【技术保护点】
1.一种具有零泊松比的三维超材料结构,其特征在于:由多个基础单元组成,所述基础单元包括两个大小和结构都相同的压缩单元,所述压缩单元包括连接支柱和侧部支撑柱,所述侧部支撑柱两端固定于所述连接支柱中点上,所述侧部支撑柱包括互成夹角的第一斜边和第二斜边,所述两个压缩单元纵向相互垂直。
【技术特征摘要】
1.一种具有零泊松比的三维超材料结构,其特征在于:由多个基础单元组成,所述基础单元包括两个大小和结构都相同的压缩单元,所述压缩单元包括连接支柱和侧部支撑柱,所述侧部支撑柱两端固定于所述连接支柱中点上,所述侧部支撑柱包括互成夹角的第一斜边和第二斜边,所述两个压缩单元纵向相互垂直。2.根据权利要求1所述的具有零泊松比的三维超材料结构,其特征在于:所述三维拉胀结...
【专利技术属性】
技术研发人员:李智威,张文志,揭典民,宋楠欣,
申请(专利权)人:五邑大学,
类型:发明
国别省市:广东,44
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