手性机械超材料

吸能提升52%

一种通过螺旋理论组装规则和参数化设计框架生成的手性晶格超材料,实现了轴向和径向双向梯度设计,在动态压缩下表现出优于非手性晶格的吸能性能。

Xu, Weiyun · Chang, Zhou · Zhang, Hanyu · 刘钊 · 朱平

Thin-Walled Structures 2024

参数信息

比能量吸收提升
52.0 %

技术优势

支持双向梯度设计

该框架允许沿轴向和径向独立定义每个杆件或节点,从而实现双向梯度设计,相比非手性晶格将比能量吸收提升52.0%。

设计灵活且可参数化

通过参数化设计框架,可以快速生成包含大量单胞的几何和有限元模型,并集成节点增强、仿生螺旋和梯度设计,从而加速优化和逆向设计。

无需支撑的增材制造

设计基线考虑了无支撑金属增材制造工艺,使得该超材料可以直接通过增材制造制备,降低了制造复杂性。

应用场景