多级负刚度超结构

吸能近8倍

把负刚度与多级塑性变形结合，在保持负刚度的同时实现可调多级变形和多重应力平台，大幅提高能量吸收效率和材料利用率。

Shun, Wang · 刘海涛

Composite Structures 2026

参数信息

单位质量能量吸收提升倍数

8 ×

平均压应力提升倍数

6 ×

技术优势

吸能提升8倍

通过支撑框架的多级塑性变形，充分利用材料，使单位质量吸能提升近8倍。

承载力提升6倍

多级塑性变形使结构在压缩过程中维持更高应力，平均压应力提升近6倍。

变形顺序可控

通过子结构强度差异设计变形顺序，实现可调有序多级变形和多重应力平台。

应用场景

• 防护结构：利用多级吸能和应力平台，提高防护结构抗冲击能力。
• 3D打印吸能件：可通过3D打印成型复杂几何，实现高效吸能。
• 航空航天缓冲：提供轻质高吸能缓冲，适用于航空航天结构防护。
• 机械冲击防护：通过多级塑性变形延长吸能行程，保护机械部件。