单胞结构及零泊松比蜂窝结构制造技术

本发明专利技术公开了一种单胞结构及零泊松比蜂窝结构，其中单胞结构包括依次首尾相接的第一水平壁、第一斜壁、第一竖直壁、第二斜壁、第二水平壁、第三斜壁、第二竖直壁和第四斜壁，并形成呈反对称八边形的封闭形状；包含第一竖直壁和第二竖直壁的反对称八边形封闭形状使单胞结构具有更小的刚度，保证零泊松比特性的前提下具有更佳的变形能力。单胞结构还包括与第一水平壁和第一斜壁交点相连接的第一水平延伸壁以及与第二斜壁和第二水平壁交点相连接的第二水平延伸壁，第一和第二水平延伸壁在单胞结构阵列形成蜂窝结构时，作为连接媒介改善单胞结构间点与点的连接方式，使蜂窝结构组装更加便利同时提高整体结构的面内弯曲变形能力。加便利同时提高整体结构的面内弯曲变形能力。加便利同时提高整体结构的面内弯曲变形能力。

【技术实现步骤摘要】
单胞结构及零泊松比蜂窝结构


[0001]本专利技术涉及超材料
，特别涉及一种单胞结构及零泊松比蜂窝结构。

技术介绍

[0002]超材料是指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，由于其具有优良的机械性能，被广泛应用于汽车、航天航空、包装工程等领域。其中，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超常泊松比效应。泊松比是材料的一种基本力学性能，反应材料受单轴载荷时垂直于载荷方向变形的性质。大部分材料的泊松比一般为正值，所谓超常泊松比，包括了负泊松比和零泊松比。负泊松比超材料，在单轴压缩(张力)下发生横向收缩(膨胀)，负泊松比超材料在吸能、抗冲击和抗剪切方面具有特殊的力学性能。然而，在医疗设备、传感器、防护设备和软机器人等领域，需要零泊松比细胞超材料的单向变形，即在单轴压缩下不发生横向收缩。
[0003]相关技术中的零泊松比超材料，普遍存在以下问题：1、已有的单胞结构及零泊松比蜂窝结构存在明显的应力集中问题；2、单元结构复杂，制备上存在一定的困难；3、传统的零泊松比蜂窝结构都是二维拓扑结构，在增本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单胞结构，其特征在于，所述单胞结构包括：第一水平壁、第二水平壁、第一斜壁、第二斜壁、第三斜壁、第四斜壁、第一竖直壁、第二竖直壁、第一水平延伸壁和第二水平延伸壁，其中，所述第一水平壁、第一斜壁、第一竖直壁、第二斜壁、第二水平壁、第三斜壁、第二竖直壁和第四斜壁依次首尾相接，形成封闭形状，所述封闭形状呈反对称八边形；所述第一水平延伸壁与所述第一水平壁和所述第一斜壁的交点相连接，所述第二水平延伸壁与所述第二斜壁和所述第二水平壁的交点相连接，且所述第一水平延伸壁与所述第一水平壁位于同一条直线上，所述第二水平延伸壁与所述第二水平壁位于同一条直线上；所述第一水平壁和所述第二水平壁相互平行，所述第一竖直壁和所述第二竖直壁相互平行，所述第一斜壁和所述第四斜壁相互平行，所述第二斜壁和所述第三斜壁相互平行，且所述第一水平壁与所述第一竖直壁相互垂直；所述第一斜壁、第二斜壁、第三斜壁和所述第四斜壁的长度相等，所述第一水平壁和所述第二水平壁的长度相等，所述第一竖直壁和所述第二竖直壁的长度相等，所述第一水平延伸壁和所述第二水平延伸壁的长度相等。2.根据权利要求1所述的单胞结构，其特征在于，所述第一水平壁与所述第一斜壁的连接处、所述第一斜壁与所述第一竖直壁的连接处、所述第一竖直壁与所述第二斜壁的连接处、所述第二斜壁与所述第二水平壁的连接处、所述第二水平壁与所述第三斜壁的连接处、所述第三斜壁与所述第二竖直壁的连接处，所述第二竖直壁与所述第四斜壁的连接处、所述第四斜壁与所述第一水平壁的连接处、所述第一水平延伸壁与所述第一斜壁的连接处以及所述第二水平延伸壁与所述第二斜壁的连接处均开设有倒角结构。3.根据权利要求1所述的单胞结构，其特征在于，所述第一水平壁、第二水平壁、第一斜壁、第二斜壁、第三斜壁、第四...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌鹤，王子昊，卢红，张永权，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：