压扭耦合超材料

泊松比可选

该三维结构通过改变斜杆方向即可在正负泊松比之间切换，且力学性能保持不变，适用于对泊松比有特殊要求的场合。

Hao, Jian · Han, Dong · Zhang, Xuegang · Teng, Xingchi · Hang Hang, Xu · Jiang, Wei · Jian Ping, Lang · Xi Hai, Ni · Yu Ming, Luo · Hao Ran, Li · 任鑫 · Han, Dong

Construction and Building Materials 2023

参数信息

泊松比绝对值

>1

技术优势

泊松比可选

改变斜杆方向即可在正、负泊松比之间切换，且力学性能基本不变，为需要特定泊松比的设计提供了灵活性。

力学性能不受影响

正、负泊松比两种构型的应力-应变曲线几乎重合，切换泊松比不会牺牲承载能力。

三轴方向泊松比均可控

在轴向和横向压缩下都能实现泊松比的选择，三个相互垂直的方向上都具有可调性。

横向变形率超高

横向压缩下泊松比绝对值超过1，横向变形速率大于轴向变形速率，可用于需要大幅横向变形的场合。

应用场景

• 能量吸收结构：利用可调泊松比优化能量吸收特性，提高结构抗冲击能力。
• 生物力学器件：提供与生物组织匹配的泊松比，用于植入物或假体设计。
• 智能致动器：利用压扭耦合效应设计新型致动器，实现特定变形模式。
• 智能建造与结构：在建筑结构中实现负泊松比特性，提升结构对特殊荷载的适应性。