张拉整体超材料

高应变吸能更优

一种密度梯度化的张拉整体超材料，在高应变下承载和吸能优于均匀结构。

Chaolin, Li · Li, Guyang · 张攀 · 程远胜 · 刘俊

Huazhong Keji Daxue Xuebao (Ziran Kexue Ban)/Journal of Huazhong University of Science and Technology (Natural Science Edition) 2024

技术优势

高应变吸能更优

密度梯度结构在高应变下承载和吸能优于均匀结构，且变形分布均匀，不会过早致密化。

变形均匀

即使在大变形阶段，应力-应变曲线仍保持稳定平台，结构不会局部屈曲或过早失效。

性能可调

通过调整相对密度和杆件特征角，可分别提升平均应力和能量吸收。

应用场景

• 冲击防护结构：高应变下吸能更优，适合碰撞防护。
• 轻质高强结构：密度梯度实现轻质与高承载平衡。
• 增材制造点阵：增材制造实现复杂张拉整体结构。
• 航空航天缓冲材料：稳定平台阶段提供缓冲吸能。