多层超材料

刚度超高

结合梁、板、壳三种结构的超材料，通过拓扑优化自动生成，实现超高刚度。

刘阳 · Wang, Yongzhen · Hongyuan, Ren · Meng, Zhiqiang · Xueqian, Chen · Li, Zuyu · Wang, Liwei · Wei, Chen · Wang, Yifan · 杜建镔

Nature Communications 2024

技术优势

刚度大幅提升

优化后的梁-板-壳组合超材料自动涌现，实现超高刚度，超越单一结构类型。

能量吸收更强

得益于高刚度，优化结构在大几何变形下的能量吸收性能也显著提升。

性能可调

多层策略和拓扑优化引入一系列可调维度，能够实现各向同性弹性、功能梯度材料等所需力学性能。

应用场景

• 轻量化结构：超高刚度密度比，替代传统实心减重结构。
• 增材制造：复杂梁板壳组合结构可直接3D打印成型。