压缩-翘曲耦合超材料

低频宽带隙抗低速冲击

轴向压缩引发翘曲变形，提供额外能量耗散路径，显著抑制弹性波传播，优于现有超材料。

Wang, Shaopeng · Lingxi, Zhang · 洪俊 · 章公

Thin-Walled Structures 2026

技术优势

压-翘变形耗能

轴向压缩引发结构构件的显著翘曲变形，为冲击衰减提供了额外的变形途径，从而增强能量耗散能力。

低频宽带隙抑振

其低频宽带隙能够有效抑制冲击诱导弹性波的传播，从而降低传递加速度。

低速冲击衰减更优

对比研究表明，该设计在低速冲击衰减方面优于现有超材料。

应用场景

• 冲击防护：用作缓冲层吸收冲击能量，降低传递到被保护对象的加速度。
• 航空航天轻质结构：在航空航天薄壁结构中替代传统实心材料，实现轻量化与抗冲击性能的兼顾。
• 高性能复合材料：作为复合材料芯层或夹层，提升结构的抗冲击与能量吸收能力。
• 智能建造：集成于建筑防护组件中以衰减低速冲击，提高结构安全冗余。