一种可实现负热膨胀与负泊松比双负性质的点阵类超材料制造技术

本发明专利技术属于力学超材料领域，具体涉及一种可实现负热膨胀与负泊松比双负性质的点阵类超材料

【技术实现步骤摘要】
一种可实现负热膨胀与负泊松比双负性质的点阵类超材料


[0001]本专利技术属于力学超材料领域，具体涉及一种可实现负热膨胀与负泊松比双负性质的点阵类超材料
。

技术介绍

[0002]热膨胀系数是用于表征固态物质在单位温度变化时沿某个方向长度量值变化的重要热物理参数
。
一般天然固体材料热膨胀系数为正，因而在温度升高
(
下降
)
时会出现材料尺寸增大
(
减小
)
的热胀冷缩行为
。
在温度波动环境中，由热胀冷缩诱发的材料几何尺寸变化影响工程结构性能，并损害高端工业装备和精密仪器设计功能和精度
。
为解决热膨胀相关工程问题，亟需发展包括负热膨胀在内的特定热膨胀材料
。
通过人工定制材料热膨胀属性进而达到操控结构热膨胀行为的目的
。
[0003]在单向加载状态下，泊松比定义为材料在垂直于载荷方向上的应变与加载方向上的应变之比
。
对于包括金属
、
聚合物和陶瓷在内的绝本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种可实现负热膨胀与负泊松比双负性质的点阵类超材料，其特征在于，由多个单胞结构组合构成，所述的单胞结构为中心对称结构，因此，介绍四分之一单胞结构构造；四分之一单胞结构沿两个正交方向对称后获得双材料点阵单胞结构完整的构型；所述的四分之一单胞结构由
27
根金属杆件构成，所述的金属杆件包括低热膨胀材料杆
(1)
和高热膨胀材料杆
(2)
两种；四分之一单胞结构边长
L
＝
X mm
；沿水平和竖直两方向每隔
L0＝
X/6mm
布置一个节点，即四分之一单胞结构在两正交方向上按等距离分布7×7共计
49
个节点；为了通过已布置的节点确定单胞内杆件的长度和位置，对所有节点进行了统一编号；节点编号顺序为以
1/4
单胞左下角处的节点为起始节点
(
编号为
1)
，沿竖直方向向上依次增加节点编号直至达到最后节点
(
编号为
7)
；沿水平方向增加一个节点编号后沿竖直方向向下依次增加节点编号直至达到最后节点
(
编号为
14)
；按上述编号方法获得1至
49
全部节点编号；基于
49
个节点及其编号，确定低热膨胀材料杆
(1)
和高热膨胀材料杆
(2)
位置及长度；其中，以下节点通过连接高热膨胀材料杆
(2)
获得：节点2和节点9连接，节点5和节点
17
连接，节点
17
和节点
25
连接，节点
15
和节点
29
连接，节点
29
和节点
31
连接，节点
25
和节点
31
连接，节点
37
和节点
39
连接，节点
33
和节点
39
连接，节点
33
和节点
41
连接，节点
39
和节点
46
连接，节点
41
和节点
48
连接，节点
43
和节点
45
连接，节点
47
和节点
49
连接；以下节点通过连接低热膨胀材料杆
(1)
获得：节点1和节点9连接，节点3和节点9连接，节点3和节点5连接，节点1和节点
15
连接，节点9和节点
23
连接，节点
17
和节点
21
连接，节点<...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨子豪，张永存，陈文炯，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：