嵌入式SMA双稳态超材料

温度调控可恢复吸能

将形状记忆合金与屈曲梁结合，使吸能超材料在受冲击后可通过温控恢复初始形态，应对重复冲击。

Liang, Kuan · Shaojie, Zhou · 罗阳军 · 张晓鹏 · 亢战

Thin-Walled Structures 2024

技术优势

冲击后可恢复

通过调控外部温度，结构可从屈曲状态恢复至初始形态，从而承受重复冲击。

吸能能力强

优化后的双稳态胞元在受载屈曲过程中吸收大量能量，有限元模拟证实其具备显著的吸能能力。

可组合扩展

基于不同吸能能力的双稳态胞元组合，可开发出多稳态超材料，实现定制化的抗冲击性能。

应用场景

• 冲击防护结构：替代传统一次性吸能结构，在冲击后可恢复形状，延长防护结构使用寿命。
• 航空航天可复用缓冲：满足航空航天对轻质可重复缓冲的需求，降低发射和着陆冲击的维护成本。
• 可重复使用吸能组件：作为核心吸能元件，可通过温控恢复实现多次循环使用，减少更换频率。
• 智能抗冲击建筑材料：赋予建筑结构智能抗冲击能力，在冲击后可主动恢复，提升结构韧性。