非周期手性超材料
压扭变形吸能
通过非周期组装与圆角增强节点设计，在中等应变率冲击下实现稳定压扭变形与高效能量吸收，为轻质耐撞结构提供新范式。
Xu, Weiyun · Zhang, Hanyu · 刘钊 · 朱平
2023
技术优势
冲击下压扭变形
不对称手性几何在压缩时引发扭转，使结构在中等应变率下产生独特的压扭变形模式，有助于能量吸收。
圆角增强节点
关节处采用圆角增强，有效改善压缩性能，减少应力集中，提升结构的承载与吸能能力。
应用场景
- 航空航天轻质结构：作为轻质吸能芯体用于航天器防护结构，减轻重量的同时提升抗冲击性能。
- 汽车吸能结构：集成到汽车碰撞吸能盒或纵梁中，通过压扭变形提高能量吸收效率，保护乘员安全。
- 冲击防护超材料：作为冲击防护超材料，利用压扭变形机制吸收冲击能量，用于头盔、护具等防护装备。
- 增材制造结构件：通过增材制造实现复杂非周期手性结构，可定制设计并直接打印为最终吸能部件。