The utility model discloses a mobile phone shell with negative Poisson's ratio effect, including a mobile phone shell backplane and corner of the mobile phone shell with negative Poisson's ratio design, and a mobile phone shell side body with matching design; the mobile phone shell backplane and corner of the mobile phone shell are void structures with periodic alternating transverse and vertical holes; each slender void structure has a long axis and a short axis, and a slender void. The axis of the central axis is perpendicular to the axis of another slender hole, and the axis of each hole is orthogonal to the adjacent hole structure. The rows and rows of holes are arranged periodically in a void structure, which is a void structure with negative Poisson's ratio effect. The mobile phone shell designed by the utility model has large negative Poisson ratio effect and can simultaneously exhibit negative Poisson ratio effect under axial tension, compression and bending. The mobile phone shell intersected with the traditional mobile phone shell has better impact resistance, deformation and heat dissipation characteristics in protecting the mobile phone, and can better meet the needs of practical application.
【技术实现步骤摘要】
一种具有负泊松比效应的手机壳
本技术涉及一种通过设计具有负泊松比穿孔结构来设计具有负泊松比效应的手机壳,并提出了负泊松比手机壳的设计方法,属于新材料和新结构领域。
技术介绍
智能手机作为科技集成度较高的设备,已经成为人们生活中不可或缺的部分,这就对手机的保护提出了巨大的挑战。当手机受到撞击时对电路板的损伤特别大,但现有的手机壳塑料结构强度低,在手机摔落或者受到冲击时容易发生折弯现象,且本身耐热性、耐老化性较差,较高温度下压力折减,承压能力低,对手机的保护作用满足不了需求。负泊松比防护部件是将负泊松比材料应用于实际的一条思路,根据负泊松比拉胀压缩的特性进行负泊松比手机防护部件的设计制造。负泊松材料在过去多年的研究中里吸引了越来越多研究者们的兴趣。导致固体负泊松比行为的机制有多种,其中之一是旋转刚性单元机制,一直是深入研究的课题。该机制作用于各种长度尺度:从纳米尺度到宏观尺度,在负泊松比材料的工程中应用相对容易。也就是说,可以以各种(周期)方式切割一定形状的孔洞,得到连接在狭窄区域内的刚性单元,这些区域模仿铰链,允许刚性单元旋转。椭圆空洞是Bertoldi和他的同事在论文中首次提出的。一旦周期性地切割孔洞,孔洞就可以填充不同力学性能的材料。这就引出了由负泊松比材或传统材料组成的周期性复合材料的概念。近年来,越来越多的研究者投身到负泊松比相关产品的设计和研发中。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术的不足,将结构优化和3D打印技术相结合,设计和制造了具实用性的负泊松比手机壳,并提出了具体设计方法,设计的手机壳具有比传统手机壳更好的抗冲击性,变形性和散热性。本技术采用 ...
【技术保护点】
1.一种具有负泊松比效应的手机壳,其特征在于:包括具有负泊松比设计的手机壳背板和手机壳角部,以及具有匹配设计的手机壳侧身;所述手机壳背板和手机壳角部为具有周期性横竖交替的孔洞的空隙结构;所述空隙结构包括若干孔洞,一个孔洞的中轴线轴垂直于相邻另一个孔洞的中轴线,孔洞被安排在一个数组的行和列,每一行和每一列的交替之间为两个相互垂直的孔洞,即每个孔洞的轴线与相邻孔洞结构正交,行和列的孔洞周期性排列行成空隙结构,此空隙结构便为具有负泊松比效应的空隙结构;所述手机壳的厚度d满足:1mm<d<2.5mm;所述手机壳的厚度d和手机壳角部的圆弧半径r的关系满足:0.1>d/r>0.3;所述手机壳的宽度L1与手机壳的厚度d的关系满足:0.015<d/L1<0.045;所述手机壳的长度L2与手机壳的厚度d的关系满足:0.007<d/L2<0.022;所述手机壳角部弯曲部分与手机壳中轴线的夹角θ满足:65°<θ<105°。
【技术特征摘要】
1.一种具有负泊松比效应的手机壳,其特征在于:包括具有负泊松比设计的手机壳背板和手机壳角部,以及具有匹配设计的手机壳侧身;所述手机壳背板和手机壳角部为具有周期性横竖交替的孔洞的空隙结构;所述空隙结构包括若干孔洞,一个孔洞的中轴线轴垂直于相邻另一个孔洞的中轴线,孔洞被安排在一个数组的行和列,每一行和每一列的交替之间为两个相互垂直的孔洞,即每个孔洞的轴线与相邻孔洞结构正交,行和列的孔洞周期性排列行成空隙结构,此空隙结构便为具有负泊松比效应的空隙结构;所述手机壳的厚度d满足:1mm&l...
【专利技术属性】
技术研发人员:任鑫,王仕龙,韩传镇,
申请(专利权)人:谢亿民工程科技南京有限公司,
类型:新型
国别省市:江苏,32
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