一种负泊松比超材料的变形编程方法技术

技术编号:45868301 阅读:12 留言:0更新日期:2025-07-19 11:23
本发明专利技术涉及力学超材料技术领域,具体涉及一种负泊松比超材料的变形编程方法。具体方法包括以下步骤:获取具有共价自适应网络的高分子负泊松比超材料初始结构;将初始结构加热至50℃~240℃,同时施加外部荷载,使其发生可控变形;调控温度场和变形量,激发材料共价自适应网络的拓扑重排,释放内部应力;重复上述力热化编程处理过程至少一次,获得具有不同构型的超材料结构,利用单一结构的构型切换实现负泊松比效应的灵活调控。本发明专利技术通过热激活共价网络重排机制,在实现负泊松比效应可编程调控的同时,有效消除因构型变化而产生的材料内部应力,解决现有技术中应力难以释放的难题。本发明专利技术为负泊松比超材料的结构设计和性能调控提供新方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及力学超材料,具体涉及一种负泊松比超材料的变形编程方法


技术介绍

1、负泊松比超材料是力学超材料的重要分支,这类材料最显著的特征在于其负的泊松比值,表现出与传统材料截然相反的变形机制:在受到纵向拉伸载荷时,材料会在横向发生反常膨胀;而在承受纵向压缩时,则呈现横向收缩的逆向变形特性。这种反常规的力学响应使其在能量吸收、抗冲击等领域展现出巨大的应用潜力。目前,负泊松比超材料已被应用于医疗、航天航空、汽车和可穿戴设备等领域。例如,负泊松比超材料,在医疗领域,被用于开发食道支架、血管支架和心脏瓣环等智能医用装置;在汽车领域,被用于开发汽车的防撞结构设计;在可穿戴设备领域,nike公司将负泊松比超材料与运动鞋鞋垫联系在一起,制作成具有负泊松比特性的鞋垫,达到比传统材料更好的减震效果。随着负泊松比超材料在工程应用中的持续拓展,如何通过结构设计与制备工艺创新实现其成型后负泊松比效应的动态调控,已成为该领域亟需攻克的核心科学问题。

2、高分子材料由于其高弹性和韧性等特性使得其在吸能方面具有一定的优势,常被用于制备负泊松比材料。目前,对负泊松比超材本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种负泊松比超材料的变形编程方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的负泊松比超材料的变形编程方法,其特征在于,变形编程的升温温度为140℃~240℃。

3.根据权利要求1所述的负泊松比超材料的变形编程方法,其特征在于,变形编程的保温时间为5min~180min。

4.根据权利要求1所述的负泊松比超材料的变形编程方法,其特征在于,施加外部荷载的具体操作是:

5.根据权利要求1所述的负泊松比超材料的变形编程方法,其特征在于,所述负泊松比超材料初始结构具有多个重复胞元;

6.根据权利要求5所述的负泊松比超材料的变...

【技术特征摘要】

1.一种负泊松比超材料的变形编程方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的负泊松比超材料的变形编程方法,其特征在于,变形编程的升温温度为140℃~240℃。

3.根据权利要求1所述的负泊松比超材料的变形编程方法,其特征在于,变形编程的保温时间为5min~180min。

4.根据权利要求1所述的负泊松比超材料的变形编程方法,其特征在于,施加外部荷载的具体操作是:

5.根据权利要求1所述的负泊松比超材料的变形编程方法,其特征在于,所述负泊松比超材料初始结构具有多个重复胞元;

...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈志强陈东元李震王铁军
申请(专利权)人:西安交通大学
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