方形对称拉胀剪纸超材料

双向拉伸均拉胀

通过镜面与旋转对称设计,克服了传统剪纸超材料在大应变下面外屈曲导致的拉胀失效和单方向限制,在两个正交方向拉伸时均保持负泊松比。

Zexin, Song · Di, Guo · Yinhan, Liu · Chen, Du · 王毅强

Thin-Walled Structures 2025

参数信息

负泊松比
−1.00
最大拉伸应变
10 %
负泊松比下限
−0.25

技术优势

双向拉胀

通过施加镜面对称和旋转对称,单元胞在两个正交方向上的几何形状完全相同,因此无论在哪个方向拉伸,都能表现出负泊松比。

抑制面外屈曲

优化中考虑了潜在的面外屈曲失效,从而在大拉伸应变下保持面内拉胀性能,避免传统剪纸超材料在高应变下的失效。

大应变仍拉胀

优化后的设计在高达10%的拉伸应变下仍能实现负泊松比,覆盖从−0.25到−1.00的范围,满足大变形应用需求。

应用场景