压扭超材料

压扭一体可控

一种基于三周期最小表面理论的新型三维压扭超材料,通过调节结构参数可同时控制扭转方向和负泊松比效应,为多功能机械超材料设计提供新思路。

张强 · 李方义 · Dachang, Zhu · 王洪鑫

Composite Structures 2023

技术优势

扭转方向可编程

只需改变TPMS的周期值,就能使结构在同一压缩载荷下产生顺时针或逆时针扭转,无需改变整体构型。

负泊松比可调

单元杆半径r的大小直接影响结构变形模式,从而在压缩时实现不同的横向收缩或膨胀,负泊松比效应可按需设计。

压扭性能全面超越对角杆结构

在相同条件下,本文结构在扭转角、泊松比、刚度和比吸能方面均优于已有的对角杆微结构(SDRM),证明TPMS设计路线的有效性。

应用场景