连续纤维负泊松比结构

负泊松比达−0.61

以旋转方块构型,通过路径规划控制铰链处纤维搭接,实现轻质结构与显著负泊松比的有效平衡。

Liu, Baosheng · Lou, Ruishen · 刘新 · Yunxiang, Yao · 李会民

Polymer Composites 2023

参数信息

平均泊松比
-0.61
负泊松比效应(相对密度比较)
0.18

技术优势

轻质且负泊松比显著

在相对密度仅 0.18 时仍保持显著负泊松比,优于现有 3D 打印纤维增强拉胀结构。

刚度可调

通过改变铰链处纤维交叉搭接层数,可调节弹性模量,同时调控负泊松比效应的强弱。

吸能能力可增强

增加铰链处纤维交叉搭接层数可提高能量吸收,适合需要抗冲击的场合。

优于纯聚合物结构

同构型的3D打印聚乳酸负泊松比结构因旋转单元刚度不足,无法实现负泊松比效应,而连续纤维增强结构可以。

应用场景