各向异性旋转凹角蜂窝

双向可编程平台应力

一种三维蜂窝结构，通过旋转凹角设计实现双向多级平台应力，各向异性与可编程性突出，适用于自适应防护与变形结构。

Yan-Chang, Li · 刘海涛 · 熊健

Composites Part B: Engineering 2026

技术优势

双向多级吸能

在Y方向压缩时依次出现三个平台阶段，Z方向压缩时出现两个平台阶段，可分别吸收不同级别的冲击能量。

应力可编程

壁厚可独立调节三个平台阶段的应力值，旋转角和凹角可分别控制第一和第二平台阶段的应变范围。

各向异性可控

不同压缩方向呈现不同的泊松比特性：Y方向为负泊松比和近零泊松比，Z方向为正泊松比。

应用场景

• 冲击防护结构：多级平台应力可在不同冲击强度下分级吸能，替代传统单级防护结构。
• 自适应防护：通过几何参数编程平台应力和应变范围，使防护性能可随工况调整。
• 变形结构：各向异性泊松比特性可产生定向变形，适合用作变形结构的驱动或蒙皮。
• 吸能超材料：三维旋转凹角拓扑提供了比二维蜂窝更高的能量吸收和可调性。