切口手征分形晶格超材料

弯曲模量可跨量级调控

通过分形层级设计，实现弯曲与拉伸刚度解耦，为轻质结构提供定制力学响应。

张文姣 · Neville, Robin M. · 张大义 · Jie, Yuan · Scarpa, Fabrizio L. · Lakes, Roderic S.

Composite Structures 2023

参数信息

弯拉模量比

5–34

技术优势

弯拉刚度可解耦

通过分形层级设计，弯曲模量与面内拉伸模量之比可在约5到34之间调节，实现弯曲与拉伸行为的独立定制。

模量可由设计预测

弯曲模量与单元胞长宽比在对数坐标下呈线性关系，分形阶数变化时仍保持这一标度律，便于按几何参数估算性能。

应用场景

• 轻量化结构设计：用于设计弯曲与拉伸刚度独立可调的轻质构件，满足承载与减重要求。
• 仿生机械超材料：利用分形层级构造实现力学性能定制，为仿生结构设计提供新思路。