一种屈曲驱动大角度扭转的点阵结构设计制造技术

本发明专利技术提供一种屈曲驱动大角度扭转的点阵结构设计，点阵杆件，包括两根正交连接的斜杆构成的X形杆件，和分别垂直穿过X形杆件相交点两侧斜杆的贯穿竖杆，贯穿竖杆的高度与X形杆件的高度一致并与斜杆形成一体结构，贯穿竖杆的两端贯穿斜杆并与X形杆件的高度相同；点阵结构，由正交连接的两件点阵杆件，和对点阵杆件上下端部进行约束的面板组成。本发明专利技术利用杆件的非线性屈曲变形实现了结构瞬时的大角度扭转，单位轴向变形的最大瞬时扭转角达到了150°/％，远高于压扭手性超材料中的2°/％；因此，非线性屈曲变形所诱发的瞬时大角度扭转将进一步拓展压扭超材料的应用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种屈曲驱动大角度扭转的点阵结构设计
本专利技术涉及点阵吸能结构领域，特别是涉及一种在受到外力时呈献屈曲驱动大角度扭转的点阵结构设计。
技术介绍
压缩扭转力学超材料是当前力学超材料研究的热点，最初由卡尔斯鲁厄理工学院的Wegener团队在2017年提出，它通过超材料中的三维手性单元结构将单元杆件内的线弹性变形转化为宏观的扭转变形，打破了传统均质材料中胡克定律的约束，获得了更高的设计自由度。将手性结构中杆件的线性变形转化为结构的扭转变形可以获得稳定增长的扭转角度，但由杆件中线弹性变形驱动的扭转角度通常较小，在该研究中在单位轴向应变中获得的最大扭转角仅为2°/％，同时手性结构的设计和制备较为复杂。杆件的屈曲变形作为一种常见的非线性变形特征，常被用来进行多稳态力学超材料的设计，而利用单元杆件的非线性屈曲变形实现瞬时的大角度扭转的研究至今鲜有报道，相较于三维手性超材料中稳定渐进的小角度扭转，非线性屈曲变形所诱发的瞬时大角度扭转将进一步拓展压扭超材料的应用范围。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种在受到外力时呈献屈曲驱动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种屈曲驱动大角度扭转的点阵结构设计，其特征在于，包括：/n点阵杆件，包括两根正交连接的斜杆构成的X形杆件，和分别垂直穿过X形杆件相交点两侧斜杆的贯穿竖杆，贯穿竖杆的高度与X形杆件的高度一致并与斜杆形成一体结构，贯穿竖杆的两端贯穿斜杆并与X形杆件的高度相同；/n点阵结构，由正交连接的两件点阵杆件，和对点阵杆件上下端部进行约束的面板组成。/n

【技术特征摘要】
1.一种屈曲驱动大角度扭转的点阵结构设计，其特征在于，包括：
点阵杆件，包括两根正交连接的斜杆构成的X形杆件，和分别垂直穿过X形杆件相交点两侧斜杆的贯穿竖杆，贯穿竖杆的高度与X形杆件的高度一致并与斜杆形成一体结构，贯穿竖杆的两端贯穿斜杆并与X形杆件的高度相同；
点阵结构，由正交连接的两件点阵杆件，和对点阵杆件上下端部进行约束的面板组成。


2.根据权利要求1所述的点阵结构设计，其特征在于，
所述贯穿竖杆与所述斜杆的连接位置需要满足如下条件：
所述贯穿竖杆位于同侧两根所述斜杆之间的长度需要小于同侧两根所述斜杆端部之间的高度，同时需要大于所述贯穿竖杆露出斜杆外的长度。


3.根据权利要求2所述的点阵结构设计，其特征在于，
所述贯穿竖杆与所述斜杆的连接位置处于所述斜杆的中部。


4.根据权利要求3所述的点阵结构设计，其特征在于，
所述斜杆和所述贯穿竖杆的截面为正方形。


5.根据权利要求4所述的点阵结构设计，其特征在于，
所述斜杆和所述贯穿竖杆的直径一致。


6.根据权利要求1所述的点阵结构设计，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文峰，宋宏伟，黄晨光，
申请(专利权)人：中国科学院力学研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11