一种正、负泊松比结构嵌合型增强缓冲材料制造技术

技术编号:42304711 阅读:26 留言:0更新日期:2024-08-14 15:51
本发明专利技术适用于缓冲材料技术领域,提供了一种正、负泊松比结构嵌合型增强缓冲材料,四个所述负泊松比微胞元在空间中收尾相连形成围合型三维负泊松比胞元,两个所述正泊松比微胞元相互交叉形成十字形三维正泊松比胞元,所述十字形三维正泊松比胞元嵌合至围合型三维负泊松比胞元内形成正、负泊松比结构嵌合胞元。该正、负泊松比结构嵌合型增强缓冲材料,通过将正‑负泊松比结构嵌合胞元在空间中复制、连接,即可得到正‑负泊松比嵌合设计超材料,所发明专利技术的超材料在冲击载荷下变形时,其内部内凹结构会发生收缩变形,蜂窝结构会发生膨胀变形,通过两种完全相反变形的耦合效应,可以实现超材料抗冲击性能的提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于缓冲材料,尤其涉及一种正、负泊松比结构嵌合型增强缓冲材料


技术介绍

1、冲击是航空航天领域中常见的恶劣环境,降低冲击载荷对保证设备部件的可靠性和安全性具有重要意义。目前,采用缓冲材料吸收冲击能量是航空航天工程中主流的降冲击手段,常见的缓冲材料包括橡胶缓冲垫与铝蜂窝结构。然而,橡胶缓冲垫存在应变率敏感性高、非线性硬化严重等问题,铝蜂窝结构变形性能较差,冲击应力过高,不利于缓冲要求。航空航天领域中的缓冲材料应满足轻量化、高吸能、低冲击的性能需求,设计符合该要求的新型缓冲材料具有重要意义。

2、机械超材料被定义为具有特殊力学性能的周期性人工结构,与传统缓冲材料相比,机械超材料优势在于可以通过内部微结构的设计改变其变形模式,从而构造满足实际需求的理想结构。负泊松比材料是一类典型的机械超材料,与传统正泊松比材料变形相反,负泊松比材料在受冲击载荷时会向内收缩,从而增强其冲击应力。常见的负泊松比材料包括内凹结构、双箭头结构、星型结构、手性结构等。这些负泊松比材料已经被广泛用于缓冲吸能工程应用。

3、已有的负泊松比超材料孔隙率较大且本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种正、负泊松比结构嵌合型增强缓冲材料,其特征在于:包括多个正、负泊松比结构嵌合胞元(1),每个所述正、负泊松比结构嵌合胞元(1)包括四个负泊松比微胞元(4)和两个正泊松比微胞元(5),四个所述负泊松比微胞元(4)在空间中收尾相连形成围合型三维负泊松比胞元(2),两个所述正泊松比微胞元(5)相互交叉形成十字形三维正泊松比胞元(3),所述十字形三维正泊松比胞元(3)嵌合至围合型三维负泊松比胞元(2)内形成正、负泊松比结构嵌合胞元(1)。

2.如权利要求1所述的一种正、负泊松比结构嵌合型增强缓冲材料,其特征在于:所述负泊松比微胞元(4)包括两个第一水平胞壁(41)、四个第一倾...

【技术特征摘要】

1.一种正、负泊松比结构嵌合型增强缓冲材料,其特征在于:包括多个正、负泊松比结构嵌合胞元(1),每个所述正、负泊松比结构嵌合胞元(1)包括四个负泊松比微胞元(4)和两个正泊松比微胞元(5),四个所述负泊松比微胞元(4)在空间中收尾相连形成围合型三维负泊松比胞元(2),两个所述正泊松比微胞元(5)相互交叉形成十字形三维正泊松比胞元(3),所述十字形三维正泊松比胞元(3)嵌合至围合型三维负泊松比胞元(2)内形成正、负泊松比结构嵌合胞元(1)。

2.如权利要求1所述的一种正、负泊松比结构嵌合型增强缓冲材料,其特征在于:所述负泊松比微胞元(4)包括两个第一水平胞壁(41)、四个第一倾斜胞壁(42)和两个第一连接胞壁(43),两个所述第一水平胞壁(41)相互平行且间隔,两个所述第一水平胞壁(41)的两端均设置有一第一倾斜胞壁(42),同侧的两个第一倾斜胞壁(42)的内端相连且连接处形成内凹的夹角,两个第一水平胞壁(41)与四个第一倾...

【专利技术属性】
技术研发人员:周阳苏永生钟相强
申请(专利权)人:安徽工程大学
类型:发明
国别省市:

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