主动可变形蜂窝结构

形状记忆合金驱动

提出一种由正、负泊松比蜂窝多胞元组成的变形单元，通过形状记忆合金驱动实现面内不协调变形从而诱发面外弯曲，能够根据目标形状灵活调整前缘厚度。

梁珂 · Qian, Cheng

Journal of Intelligent Material Systems and Structures 2023

技术优势

正负泊松比组合诱导线变形

变形单元由正泊松比和负泊松比蜂窝胞元组合而成，形状记忆合金驱动产生面内不协调变形，进而激发面外弯曲，从而改变结构整体形状。

设计方法可定制前缘形状

通过分段蜂窝芯板和确定各变形单元驱动位移，可按目标形状将前缘由钝形改变为尖锐形，实现变厚度。

有限元模拟验证有效性

方法通过有限元模拟验证，展示了将前缘由钝形改变为尖锐形的过程，表明该设计可行。

应用场景

• 变厚度机翼前缘：用主动变形蜂窝结构实现前缘厚度可调，提升气动性能。
• 形状自适应结构：提供一种通过驱动实现结构形状改变的设计方法。
• 航空结构设计：该蜂窝结构可集成于机翼，替代传统固定前缘。