当前位置: 首页 > 专利查询>同济大学专利>正文

一种可多状态切换的多材料复合超结构单元、超结构及超结构的应用制造技术

技术编号:44567939 阅读:42 留言:0更新日期:2025-03-11 14:25
本发明专利技术涉及新材料技术领域,一种可多状态切换的多材料复合超结构单元、超结构及超结构的应用,超结构单元包括软基体材料单元和硬基体材料单元,硬基体材料单元内嵌在软基体材料单元内部,所述软基体材料单元和硬基体材料单元的弹性模量相差在两个数量级以上。超结构为相邻2个多材料复合超结构单元周期布置。本发明专利技术有益效果在于:通过将柔性材料和刚性材料结合在单一结构单元内,使得在小尺度下实现多稳态和轻量化成为可能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及新材料,具体是一种可多状态切换的多材料复合超结构。


技术介绍

1、在资源和环境双重危机的背景下,材料与结构领域面临着重大挑战,需要在保持高性能的同时,实现轻量化和可重复使用,以满足低碳和绿色发展的新要求。一旦结构的几何形状被确定,其性能和应用范围往往也被限制,导致结构的利用率不高,缺乏灵活性。因此,设计具有多功能性或可切换功能的智慧型材料与结构变得至关重要。

2、力学超材料或超结构,通过人工设计的几何结构而非仅依赖材料本身的性质,来实现特定的力学性能。作为超材料的一个重要分支,晶格结构材料利用其周期性的微观几何特征,能够调控多种性能,包括力学、声学和光学等。不同的晶格结构展现出不同的力学性能,如高能量吸收效率、高承载能力和出色的减振性能。然而,当前的晶格结构设计存在局限,大多数只能维持一种稳定状态,缺乏对外部环境变化的响应能力,限制了其在复杂动态条件下的应用。此外,晶格结构通常不可重构,一旦设计制造完成,其几何形状和性能难以调整,功能较为固定,无法满足自适应调整的多功能场景需求。这些限制阻碍了晶格结构在更广泛领域的应用。

<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种可多状态切换的多材料复合超结构单元,其特征在于:包括软基体材料单元(1)和硬基体材料单元(2),所述硬基体材料单元(2)内嵌在软基体材料单元(1)内部,所述软基体材料单元(1)和硬基体材料单元(2)的弹性模量相差在两个数量级以上。

2.根据权利要求1所述的一种可多状态切换的多材料复合超结构单元,其特征在于:所述软基体材料单元(1)包括至少2个两端平缓中间向外凸起的弧形条(101),相邻2个弧形条(101)之间首尾相接。

3.根据权利要求1或2所述的一种可多状态切换的多材料复合超结构单元,其特征在于:所述软基体材料单元(1)内侧设置卡槽(3),所述硬基体材料...

【技术特征摘要】

1.一种可多状态切换的多材料复合超结构单元,其特征在于:包括软基体材料单元(1)和硬基体材料单元(2),所述硬基体材料单元(2)内嵌在软基体材料单元(1)内部,所述软基体材料单元(1)和硬基体材料单元(2)的弹性模量相差在两个数量级以上。

2.根据权利要求1所述的一种可多状态切换的多材料复合超结构单元,其特征在于:所述软基体材料单元(1)包括至少2个两端平缓中间向外凸起的弧形条(101),相邻2个弧形条(101)之间首尾相接。

3.根据权利要求1或2所述的一种可多状态切换的多材料复合超结构单元,其特征在于:所述软基体材料单元(1)内侧设置卡槽(3),所述硬基体材料单元(2)外侧设置与卡槽(3)相适应性的卡脚(4)。

4.根据权利要求3所述的一种可多状态切换的多材料复合超结构单元,其特征在于:所述卡槽(3)上设置自锁槽,所述卡脚(4)上设置与自锁槽相适应的锁块。

5.根据权利要求1所述的一种可多状态切换的多材料复合超结构单元,其特征在于:所述硬基材...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨帆吴嘉承王莉华夏羿
申请(专利权)人:同济大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1