金字塔堆叠负刚度超结构

能量吸收可调，吸能显著提升

通过金字塔堆叠设计，将传统负刚度曲梁结构的能量吸收能力提升最高21.2%，并可通过几何参数调控变形模式实现吸收性能的可调谐。

Wenzheng, Zhang · 赵宏刚 · Jin, Qiduo · Yao, Sun · Zhenkai, Yin · Qian, Cheng · 陈旭光

European Journal of Mechanics, A/Solids 2026

参数信息

能量吸收提升

14.6 %

能量吸收提升

21.2 %

技术优势

吸能提升显著

金字塔堆叠设计让负刚度曲梁在对称和反对称变形模式下吸能分别提升14.6%和21.2%。

变形模式可调

通过改变顶点高度可将单胞变形从对称切换为反对称，从而调控吸能特性。

波动更平稳

引入限位器和梯度设计可降低平台力波动，提高吸能效率。

应用场景

• 冲击防护：用于高效吸收冲击能量，保护结构安全。
• 航空航天缓冲结构：可调节吸能特性以适应不同着陆缓冲需求。
• 仿生吸能材料：模仿生物结构实现可编程的能量吸收。
• 机械超材料：作为负刚度超材料的一种，拓展了机械超材料的设计空间。