花生-新月形穿孔超材料板

面内负泊松比

同时实现面内负泊松比变形与弯曲波带隙，但发现两者难以兼顾，其弯曲波衰减带宽更窄、截止频率更低。

Geng, Qian · Mengyang, Wang · Xing, Zhou · Yang, Xiongwei · Zhushan, Shao · Li, Yue Ming

Thin-Walled Structures 2026

技术优势

面内负泊松比与弯曲波带隙可共存

花生形穿孔单独只能产生方向性带隙，引入新月形穿孔后结合布拉格散射和局域共振机制，提升弯曲波衰减性能，同时保持面内拉胀变形行为。

实验结果验证设计有效性

通过3D打印穿孔板试样进行拉伸实验和振动测试，证实了数值预测的面内负泊松比与弯曲波衰减行为。

应用场景

• 超材料板：用穿孔板同时实现面内拉胀变形和弯曲波带隙，为多功能器件提供新结构。
• 3D打印结构：3D打印可直接制造复杂穿孔图案，快速验证超材料设计。
• 振动能量采集器：利用弯曲波带隙限制振动频率范围，提高能量采集效率。
• 减振结构：通过带隙特性阻断特定频率的弯曲波传播，实现减振。