基于多材料的三维热膨胀系数可调的超材料结构及调节方法技术

技术编号:42787383 阅读:27 留言:0更新日期:2024-09-21 00:45
本发明专利技术涉及一种基于多材料的三维热膨胀系数可调的超材料结构及调节方法,属于计算机辅助设计技术领域,解决了现有技术中只能获得单一方向上热膨胀系数可调的超材料,难以获得三维方向上热膨胀系数可调的超材料的问题。本发明专利技术的超材料结构由多个单胞结构堆叠而成,单胞结构包括第一单胞和第二单胞;第一单胞和第二单胞分别由多个胞元构成;每个胞元包括相互连接的一个外部桁架梁和两个中间角度梁,两个中间角度梁的一端固定连接在一起形成胞元的顶点;单胞结构由多个胞元通过顶点连接在一起形成,多个胞元镜面对称和/或中心对称布置;外部桁架梁的材料的热膨胀系数大于中间角度梁的材料的热膨胀系数。本发明专利技术通过使用两种材料热膨胀变形相互协调以实现三维方向的热膨胀系数调控。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机辅助设计,尤其涉及一种基于多材料的三维热膨胀系数可调的超材料结构及调节方法


技术介绍

1、热膨胀系数可调的超材料是一种具有独特性能的新型材料,其能够在不同条件下表现出不同的热膨胀行为。这种材料的设计和开发为许多领域带来了创新的可能性,特别是在需要精确控制材料尺寸和形状的应用中。

2、热膨胀系数可调的超材料通过特殊的结构设计或化学成分调整,使其具有不同的热膨胀系数。这种材料能够根据外界温度的变化而调整其尺寸和形状,从而满足特定应用的需求。

3、现有技术中热膨胀系数可调的超材料的制备技术多种多样,主要包括以下几种:纳米技术:通过纳米加工技术制备出具有特定结构和性能的纳米材料,利用纳米效应实现热膨胀系数的可调性;复合技术:将具有不同热膨胀系数的材料进行复合,通过调整复合比例和复合方式,实现热膨胀系数的可调性;晶体结构设计:通过精确设计晶体结构,改变材料的晶格常数和原子间距,从而实现热膨胀系数的可调性。

4、然而上述技术只能获得单一方向上热膨胀系数可调的超材料,无法获得平面内甚至三维方向上热膨胀系数可调的超本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于多材料的三维热膨胀系数可调的超材料结构,其特征在于,由多个单胞结构堆叠而成,所述单胞结构包括第一单胞和第二单胞;所述第一单胞和第二单胞均由多个胞元构成;

2.根据权利要求1的基于多材料的三维热膨胀系数可调的超材料结构,其特征在于,所述第一单胞的所述多棱锥的棱的数量等于所述第二单胞的所述胞元的数量。

3.根据权利要求2的基于多材料的三维热膨胀系数可调的超材料结构,其特征在于,所述第二单胞的所述胞元的数量为三个、四个或者六个。

4.根据权利要求2或3的基于多材料的三维热膨胀系数可调的超材料结构,其特征在于,所述第二单胞的多个所述胞元的所述外部桁...

【技术特征摘要】

1.一种基于多材料的三维热膨胀系数可调的超材料结构,其特征在于,由多个单胞结构堆叠而成,所述单胞结构包括第一单胞和第二单胞;所述第一单胞和第二单胞均由多个胞元构成;

2.根据权利要求1的基于多材料的三维热膨胀系数可调的超材料结构,其特征在于,所述第一单胞的所述多棱锥的棱的数量等于所述第二单胞的所述胞元的数量。

3.根据权利要求2的基于多材料的三维热膨胀系数可调的超材料结构,其特征在于,所述第二单胞的所述胞元的数量为三个、四个或者六个。

4.根据权利要求2或3的基于多材料的三维热膨胀系数可调的超材料结构,其特征在于,所述第二单胞的多个所述胞元的所述外部桁架梁在所述第一单胞的顶面或者底面的投影位于所述多棱锥的顶面或者底面的所述外部桁架梁上。

5.根据权利要求4的基于多材料的三维热膨胀系数可调的超材料结构,其特征在于,所述第二单胞的多个所述胞元的所述外部桁架梁的投影分别位于所述第一单胞的...

【专利技术属性】
技术研发人员:陶然杨鹏周胜李为端沈千晔
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:发明
国别省市:

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