【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及力学超材料，具体涉及一种三维梯度负泊松比蜂窝骨架结构及其制备方法与用途。
技术介绍
1、负泊松比材料是力学超材料中的一种，其具有在纵向拉伸(压缩)作用下，横向发生膨胀(收缩)的特殊力学特性。多胞元结构负泊松比材料具有轻质、比强度高、吸能效率高、隔热、吸声等方面的特点，比传统材料更具优势，在结构设计和功能优化中具有广阔的应用前景。
2、负泊松比胞元结构，根据其变形机理的不同，大致可分为：内凹角、手性、旋转刚体、狭缝型结构。将不同几何拓扑配置的二维负泊松比平面结构卷曲，可形成具有负泊松比效应的三维圆管结构，已被应用于不同领域。其中，在生物医学领域，cn201910233257.4公开了一种负泊松比可降解血管支架结构，该结构的外形特点是均匀的圆柱筒，内部结构拓扑由若干内凹六边形胞元形成。将此类负泊松比圆管置于动脉血管中，可撑开血管狭窄位置，防止堵塞。但是，一个关于结构设计与变形的问题没有得到充分考虑，若结构两端有施力边界存在的情况下，两端拉伸时，圆管中间膨胀变形量较大，中间位置尺寸大于两端圆管口直径尺寸，形成的变形结...
【技术保护点】
1.一种三维梯度负泊松比蜂窝骨架结构，其特征在于，所述三维梯度负泊松比蜂窝骨架结构的外部构型为圆台管结构；所述圆台管结构的侧壁面由若干梯度排列的曲面内凹六边形胞元组成；所述梯度排列的堆叠方式包括：尺寸相同的曲面内凹六边形胞元沿圆台管周向排列，尺寸梯度递变的曲面内凹六边形胞元沿圆台管母线方向排列。
2.根据权利要求1所述的三维梯度负泊松比蜂窝骨架结构，其特征在于，所述圆台管结构的曲面内凹六边形胞元拓扑配置方式包括：定义空间直角坐标系XYZ，所述圆台管结构的上底面位于XY平面，所述圆台管结构的中心轴线平行于Z轴，且Z轴的正方向为所述圆台管结构的上底面指向下底面...
【技术特征摘要】
1.一种三维梯度负泊松比蜂窝骨架结构，其特征在于，所述三维梯度负泊松比蜂窝骨架结构的外部构型为圆台管结构；所述圆台管结构的侧壁面由若干梯度排列的曲面内凹六边形胞元组成；所述梯度排列的堆叠方式包括：尺寸相同的曲面内凹六边形胞元沿圆台管周向排列，尺寸梯度递变的曲面内凹六边形胞元沿圆台管母线方向排列。
2.根据权利要求1所述的三维梯度负泊松比蜂窝骨架结构，其特征在于，所述圆台管结构的曲面内凹六边形胞元拓扑配置方式包括：定义空间直角坐标系xyz，所述圆台管结构的上底面位于xy平面，所述圆台管结构的中心轴线平行于z轴，且z轴的正方向为所述圆台管结构的上底面指向下底面；尺寸梯度递变的若干曲面内凹六边形胞元沿圆台管母线方向排列形成一列晶格，若干所述晶格绕所述圆台管结构的中心轴线阵列一周形成完整的闭环结构。
3.根据权利要求2所述的三维梯度负泊松比蜂窝骨架结构，其特征在于，任一所述曲面内凹六边形胞元具有弯曲弧度，所述弯曲弧度为其中，n为绕所述圆台管结构的中心轴线阵列一周的晶格数量，n满足2≤n≤360且n能被360整除。
4.根据权利要求1-3任一项所述的三维梯度负泊松比蜂窝骨架结构，其特征在于，任一所述曲面内凹六边形胞元对应的胞元体结构为二维内凹六边形平面结构；所述二维内凹六边形平面结构包括一根水平支撑柱，所述水平支撑柱平行于所述圆台管结构的圆台底面；所述曲面内凹六边形胞元还包括位于所述水平支撑柱上方的两根上斜支撑柱，以及位于所述水平支撑柱下方的两根下斜支撑柱。
5.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐俊波，庄晟逸，向文超，杨超，王敏，权维利，赵永忠，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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