一种基于两杆两索张拉结构的负泊松比超材料胞元结构制造技术

本发明专利技术公开了一种基于两杆两索张拉结构的负泊松比超材料胞元结构，包括两个T形杆件、滑动受压弹性组件和受拉弹性组件，两个T形杆件对称分布；两个T形杆件的中部通过滑动受压弹性组件滑动连接；两个T形杆件的相对应侧部通过受拉弹性组件连接。本发明专利技术利用张拉整体结构质量轻、自稳定、自适应和刚度可调的特点，与超材料胞元结构结合，能够提升刚性和自稳定性，改善力学性能。改善力学性能。改善力学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于两杆两索张拉结构的负泊松比超材料胞元结构


[0001]本专利技术涉及负泊松比超材料结构
，更具体的说是涉及一种基于两杆两索张拉结构的负泊松比超材料胞元结构。

技术介绍

[0002]负泊松比超材料作为机械超材料的一个重要分支，由于其具有负泊松比效应，可以使材料的剪切模量、断裂韧性、热冲击强度、压痕阻力等力学性能得到增强，已成为备受关注的新材料。而超材料作为一种非自然生成的材料，其性能源于材料的结构，而不是材料的化学成分。
[0003]目前提出了多种实现负泊松比特性的超材料胞元结构，但是均存在几何和拓扑形状设计不合理情况，自稳定性差，刚性、力学性能有待提升。
[0004]因此，提供一种提升力学性能的基于两杆两索张拉结构的负泊松比超材料胞元结构是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种基于两杆两索张拉结构的负泊松比超材料胞元结构，兼具可编程性、稳定性和刚度可调特点。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种基于两杆两索张拉结构的负泊松比超材料胞元结构，包括两个T形杆件、滑动受压弹性组件和受拉弹性组件，两个所述T形杆件对称分布；两个所述T形杆件的中部通过所述滑动受压弹性组件滑动连接；两个所述T形杆件的相对应侧部通过所述受拉弹性组件连接。
[0008]通过采取以上技术方案，本专利技术的有益效果：
[0009]利用张拉整体结构质量轻、自稳定、自适应和刚度可调的特点，与超材料胞元结构结合，能够提升刚性和自稳定性，改善力学性能。
[0010]进一步的，两个所述T形杆件分别为第一T形杆件和第二T形杆件，所述第一T形杆件包括连接为一体的第一H形架和第一连接杆，所述第一H形架的两侧以所述第一连接杆为中心开设有两个对称分布的第一凹槽，每个所述第一凹槽内沿所述第一H形架厚度方向均开设有第一安装孔；所述第一连接杆的延伸端部开设有沿其长度方向的通孔；所述第二T形杆件包括连接为一体的第二H形架和第二连接杆，所述第二H形架的两侧以所述第二连接杆为中心开设有两个对称分布的第二凹槽，每个所述第二凹槽内沿所述第二H形架厚度方向均开设有第二安装孔，且同一侧的所述第二安装孔和所述第一安装孔位置相对应；所述第二连接杆的延伸端部开设有沿其长度方向的沉孔，且所述沉孔与所述通孔位置相对应。
[0011]进一步的，所述滑动受压弹性组件包括滑动耦合轴和受压弹簧，所述滑动耦合轴一端延伸至所述通孔内与其滑动连接，所述滑动耦合轴另一端延伸至所述沉孔内与其固定连接；所述受压弹簧套合在所述滑动耦合轴上，且所述受压弹簧的两端分别与所述第一连
接杆延伸端部和所述第二连接杆延伸端部接触。
[0012]进一步的，每个所述受拉弹性组件均包括两个固定轴和受拉弹簧，两个所述固定轴分别固定在所述第一安装孔和所述第二安装孔上；所述受拉弹簧两端分别与两个所述固定轴固定连接。
[0013]采用上述进一步的技术方案产生的有益效果为，在受压弹簧和受拉弹簧的约束下，总会在一个位置达到平衡状态，提高自稳定性。
[0014]进一步的，每个所述第一凹槽内沿所述第一H形架厚度方向均开设有第三安装孔，且所述第三安装孔位于所述第一安装孔的外侧；每个所述第二凹槽内沿所述第二H形架厚度方向均开设有第四安装孔，且所述第四安装孔位于所述第二安装孔的外侧，同一侧的所述第三安装孔和所述第四安装孔位置相对应；所述第三安装孔和所述第四安装孔内均固定有联动耦合轴。
[0015]进一步的，所述通孔的数量为两个，两个所述通孔沿着所述第一连接杆厚度方向间隔分布；所述沉孔的数量为两个，两个所述沉孔沿着所述第二连接杆厚度方向间隔分布；所述滑动受压弹性组件的数量为两个，两个所述滑动受压弹性组件的一端分别与两个所述通孔滑动连接，两个所述滑动受压弹性组件的另一端分别与两个所述沉孔固定连接。
[0016]采用上述进一步的技术方案产生的有益效果为，在两个滑动耦合轴共同作用下，可以限制第一T形杆件在滑动耦合轴轴线方向上的转动，使结构更加稳定。
[0017]进一步的，所述滑动耦合轴与所述沉孔过盈连接。
[0018]进一步的，所述固定轴的长度、所述联动耦合轴的长度均与H形架的厚度相同；两个所述固定轴分别与所述第一安装孔和所述第二安装孔过盈连接；两个所述联动耦合轴分别与所述第三安装孔和所述第四安装孔过盈连接。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0020]图1附图为本专利技术提供的一种基于两杆两索张拉结构的负泊松比超材料胞元结构的主视图；
[0021]图2附图为本专利技术提供的一种基于两杆两索张拉结构的负泊松比超材料胞元结构的轴侧视图；
[0022]图3附图为本专利技术提供的一种基于两杆两索张拉结构的负泊松比超材料胞元结构的轴侧剖视图。
具体实施方式
[0023]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]如图1
‑
3所示，本专利技术实施例公开了一种基于两杆两索张拉结构的负泊松比超材料胞元结构，包括两个T形杆件1、滑动受压弹性组件2和受拉弹性组件3，两个T形杆件1对称分布；两个T形杆件1的中部通过滑动受压弹性组件2滑动连接；两个T形杆件1的相对应侧部通过受拉弹性组件3连接。本专利技术利用张拉整体结构质量轻、自稳定、自适应和刚度可调的特点，与超材料胞元结构结合，能够提升刚性和自稳定性，改善力学性能。
[0025]具体的，两个T形杆件1分别为第一T形杆件11和第二T形杆件12，第一T形杆件11包括连接为一体的第一H形架111和第一连接杆112，第一H形架111的两侧以第一连接杆112为中心开设有两个对称分布的第一凹槽，每个第一凹槽内沿第一H形架111厚度方向均开设有第一安装孔1111；第一连接杆112的延伸端部开设有沿其长度方向的通孔1121，在本实施例中，通孔1121的数量为两个，两个通孔1121沿着第一连接杆112厚度方向间隔分布；第二T形杆件12包括连接为一体的第二H形架121和第二连接杆122，第二H形架121的两侧以第二连接杆122为中心开设有两个对称分布的第二凹槽，每个第二凹槽内沿第二H形架121厚度方向均开设有第二安装孔1211，且同一侧的第二安装孔1211和第一安装孔1111位置相对应；第二连接杆122的延伸端部开设有沿其长度方向的沉孔1221，且沉孔1221与通孔1121位置相对应，在本实施例中，沉孔1221的数量为两个，两个沉本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于两杆两索张拉结构的负泊松比超材料胞元结构，其特征在于，包括两个T形杆件、滑动受压弹性组件和受拉弹性组件，两个所述T形杆件对称分布；两个所述T形杆件的中部通过所述滑动受压弹性组件滑动连接；两个所述T形杆件的相对应侧部通过所述受拉弹性组件连接。2.根据权利要求1所述的一种基于两杆两索张拉结构的负泊松比超材料胞元结构，其特征在于，两个所述T形杆件分别为第一T形杆件和第二T形杆件，所述第一T形杆件包括连接为一体的第一H形架和第一连接杆，所述第一H形架的两侧以所述第一连接杆为中心开设有两个对称分布的第一凹槽，每个所述第一凹槽内沿所述第一H形架厚度方向均开设有第一安装孔；所述第一连接杆的延伸端部开设有沿其长度方向的通孔；所述第二T形杆件包括连接为一体的第二H形架和第二连接杆，所述第二H形架的两侧以所述第二连接杆为中心开设有两个对称分布的第二凹槽，每个所述第二凹槽内沿所述第二H形架厚度方向均开设有第二安装孔，且同一侧的所述第二安装孔和所述第一安装孔位置相对应；所述第二连接杆的延伸端部开设有沿其长度方向的沉孔，且所述沉孔与所述通孔位置相对应。3.根据权利要求2所述的一种基于两杆两索张拉结构的负泊松比超材料胞元结构，其特征在于，所述滑动受压弹性组件包括滑动耦合轴和受压弹簧，所述滑动耦合轴一端延伸至所述通孔内与其滑动连接，所述滑动耦合轴另一端延伸至所述沉孔内与其固定连接；所述受压弹簧套合在所述滑动耦合轴上，且所述受压弹簧的两端分别与所述第一连接杆延伸端部和所述第二连接杆延伸端部接触。4.根据权利要求2所述的一种基于两杆两索张拉结构的负泊松比超...

【专利技术属性】
技术研发人员：张美玲，张松宇，孙建伟，
申请(专利权)人：长春工业大学，
类型：发明
国别省市：