双材料TPMS超材料

承载与稳定兼得

将双相设计引入三周期极小曲面，让超材料同时具备高承载力和性能稳定性。

Yiting, Guan · Zhang, Xiaoyu · Cao, Xiaofei · Yang, Haoming · 王思莹 · 曹卫东 · He, Chunwang

International Journal of Mechanical Sciences 2025

参数信息

比杨氏模量提升

76.64 %

比能量吸收提升

45.04 %

技术优势

承载与稳定兼得

双材料设计通过集成两种材料的互补优势，同时增强了承载能力和性能稳定性。

轻量化优化明显

通过调整两种材料的相对比例，优化后的构型在保持稳定性的同时实现了比杨氏模量和比能量吸收的大幅提升。

应用场景

• 轻量化结构：用比模量更高的材料实现同等强度，减轻结构重量
• 航空航天结构件：平衡承载力和稳定性，满足航空航天严苛要求
• 碳纤维复合材料：通过多材料比例优化，有望集成到复合材料设计中
• 先进陶瓷与复合材料：展示双相设计原理在先进复合材料中的应用潜力