拱形梁多稳态超材料

高效冲击吸能

由双稳态拱形梁组装而成的多稳态超材料，可通过设计定制吸能特性，在压缩和拉伸载荷下均能高效吸收能量。

周 济 · 王瑾 · 罗红 · Dong, Xinran · 文韬

Materials Horizons 2025

技术优势

吸能特性可定制

通过设计拱形梁的几何参数，可调整超材料的吸能特性，满足不同冲击防护需求。

压缩拉伸均高效

该超材料在压缩和拉伸载荷下均能高效吸收能量，拓宽了应用场景。

多稳态行为

由双稳态拱形梁组装实现多稳态行为，为高效吸能提供机制基础。

应用场景

• 冲击防护结构：替代传统缓冲材料，提升冲击防护结构的能量吸收效率。
• 机械超材料：利用多稳态机制实现可编程力学响应，扩展超材料功能。
• 航空航天缓冲材料：在航空航天冲击环境下提供可定制的吸能缓冲方案。
• 机器人防护结构：为机器人易损部件提供轻量化、可定制的冲击防护。
• 智能防护工程：通过设计实现按需吸能响应，支撑智能防护系统集成。