一种具有惯容效果的三维螺旋单元、机械超材料及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种具有惯容效果的三维螺旋单元，包括n个惯量盘和n+1个弹性螺旋结构，n取正整数；在长度方向上，弹性螺旋结构通过惯量盘串接，三维螺旋单元设置在两个端面之间；一个惯量盘两侧的弹性螺旋结构旋向相反，从而在长度方向上挤压两个端面时，弹性螺旋结构压缩变形且推动惯量盘自转。还涉及一种具有惯容效果的机械超材料，将多个三维螺旋单元并联成减振模块；机械超材料包括m个减振模块和m+1个端面，m取正整数；在长度方向上，端面通过减振模块串接。还涉及一种具有惯容效果的机械超材料的应用，用于制作减振元件。本发明专利技术弥补了现有惯容的不足，为惯容的设计、分析和应用开辟了全新的方向，属于减振机械超材料领域。属于减振机械超材料领域。属于减振机械超材料领域。

【技术实现步骤摘要】
一种具有惯容效果的三维螺旋单元、机械超材料及其应用


[0001]本专利技术属于减振机械超材料领域，具体涉及一种具有惯容效果的三维螺旋单元，还涉及一种具有惯容效果的机械超材料，还涉及一种具有惯容效果的机械超材料的应用。

技术介绍

[0002]机械超材料是一类由人工结构单元组成的新型材料，可实现自然材料无法实现的机械性能，受到了世界各国的高度重视。“超材料”一词用来描述自然界不存在的、人工制造的、具有周期性结构的复合材料。一般认为“机械超材料”是由特殊设计的结构单元组合而成的、能够实现自然材料不具备的超常机械性能的人工材料。基于这一概念，近年来发展出了一系列具有奇异特性的新型人工材料。其中，具有减振特性的机械超材料，是机械超材料研究的重要方向。主要思路是：通过构造具有特殊形式的结构单元，如折纸状结构、网格结构、壳结构等，使机械超材料具有负泊松比、非线性刚度等对减振有利的力学特性，从而实现优秀的减振效果。在诸多前沿关键领域，如精密仪器设备、航空航天等，有广泛的应用前景。
[0003]在以往的大多数研究中，主要关注机械超材料的准静态力学特性，或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有惯容效果的三维螺旋单元，其特征在于：包括n个惯量盘和n+1个弹性螺旋结构，n取正整数；在长度方向上，弹性螺旋结构通过惯量盘串接，三维螺旋单元设置在两个端面之间；一个惯量盘两侧的弹性螺旋结构旋向相反，从而在长度方向上挤压两个端面时，弹性螺旋结构压缩变形且推动惯量盘自转。2.按照权利要求1所述的一种具有惯容效果的三维螺旋单元，其特征在于：惯量盘为圆盘状；弹性螺旋结构包括多个弹性段，多个弹性段以惯量盘的轴向为中心圆周均布。3.按照权利要求2所述的一种具有惯容效果的三维螺旋单元，其特征在于：弹性段为三维曲线；弹性段的平面投影为螺线，由等速螺线、等角螺线、对数螺线、费马螺线、连锁螺线或双曲螺线函数表示；弹性段的高度维度由直线、斜线、圆弧或抛物线函数表示，使弹性段的平面投影螺线沿柱面、锥面、球面或抛物线面展开，形成三维曲线。4.按照权利要求2所述的一种具有惯容效果的三维螺旋单元，其特征在于：弹性段的横截面为圆形、椭圆形或多边形。5.按照权利要求2所述的一种具有惯容效果的三维螺旋单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯骁，郭燕宁，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：