一种基于Sarrus机构的模块化机械超材料设计方法技术

本发明专利技术涉及一种基于Sarrus机构的模块化机械超材料设计方法，目的是构造适合实际应用的不同形状组合模块的方法以及模块化机械超材料各部分的运动学分析；技术方案包括如下步骤：1)所述模块化机械超材料由多个相同单层模组构成；所述单层模组由多个组合模块构成；所述组合模块由至少三个平面四连杆机构铰接形成；所述平面四连杆机构由两个Sarrus机构铰接形成；所述Sarrus机构包括两个中心块及四个连接块；2)中心块为单个等边三角形柱块或多个重合的等边三角形柱块，连接块为方块；3)在XOY投影图中将中心块简化成节点，连接块简化成连接节点的矢量线段；4)组合模块及单层模块设计时采用的公式为应变公式和泊松比公式。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有负泊松比、多段刚度变形的机械超材料，具体涉及一种基于sarrus机构及平面四杆机构的模块化机械超材料设计方法。

技术介绍

1、sarrus结构是1853由sarrus专利技术的一种自由度为1的古典结构，是一种将有限圆周运动转换为直线运动的机械联动装置，它还可以将直线运动转换为标准的旋转运动。

2、平面四杆机构的基本形式是所有运动副均为转动副的铰链四杆机构，模块化折纸的概念可以被采用并扩展到使用平面4r连杆及其组件来创建具有特定属性的单层(二维)组件，其中r代表旋转铰链。

3、具有复杂微观结构的机械超材料具有梯度刚度、负泊松比和能量吸收等优越的物理性能。近年来，折纸为超材料的几何结构提供了许多灵感。因为折纸的内部机制允许其在折叠过程中进行各种配置，而每种配置都可对应不同的力学行为。但简单的薄片堆叠并不是适用方法，需要一种真正合适的空间组合来组建超材料。

4、y.yang等在2020年提出了sarrus模块折纸(smo)模型，它可以根据镶嵌图案进行复制，形成一个材料网格，并对该结构sarrus机构以及平本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于Sarrus机构的模块化机械超材料设计方法，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于Sarrus机构的模块化机械超材料设计方法，其特征在于：所述平面四连杆机构由两个Sarrus机构铰接形成，其中一个Sarrus机构左侧两个连接块的外边分别通过两条铰链与另一个Sarrus机构右侧两个连接块的外边一一铰接，铰接的两条铰链相互平行并且与所铰接的连接块上原有的铰链相互平行；所述连接块的外边跟该连接块与中心块的铰接边平行且不相交。

3.根据权利要求2所述的基于Sarrus机构的模块化机械超材料设计方法，其特征在于：所述Sarrus机构为六个多边形柱块与两两多...

【技术特征摘要】

1.一种基于sarrus机构的模块化机械超材料设计方法，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于sarrus机构的模块化机械超材料设计方法，其特征在于：所述平面四连杆机构由两个sarrus机构铰接形成，其中一个sarrus机构左侧两个连接块的外边分别通过两条铰链与另一个sarrus机构右侧两个连接块的外边一一铰接，铰接的两条铰链相互平行并且与所铰接的连接块上原有的铰链相互平行；所述连接块的外边跟该连接块与中心块的铰接边平行且不相交。

3.根据权利要求2所述的基于sarrus机构的模块化机械超材料设计方法，其特征在于：所述sarrus机构为六个多边形柱块与两两多边形柱块之间的铰链构成的封闭链，包括两个中心块及四个对称铰接在两个中心块左侧与右侧的连接块；所述的连接块为方块，所述的中...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱皓，王康乐，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：