仿生拉胀管超材料

比吸能高7.6倍

借鉴深海玻璃海绵骨架，兼具负泊松比与超高平台应力，变形稳定且吸能远超传统内凹结构。

Zhang, Hongbo · Li, Yuan · 胡大勇 · Zhen, Zhang · Zhiqiang, Zhang · 杨先锋

Composite Structures 2026

参数信息

比吸能提升幅度

760.0 %

压溃力提升幅度（泡沫填充）

131.3 %

比吸能提升幅度（泡沫填充）

62.8 %

技术优势

比吸能提升约7.6倍

相比传统内凹结构，新设计延长平台段、提高结构稳定性，使单位质量吸收的能量大幅增加。

泊松比可调

厚度比改变胞元几何特征，使结构在负、零、正泊松比间切换，满足不同变形需求。

泡沫填充大幅增力

填充泡沫与管壁相互作用使变形均匀，压溃力提高131.3%，比吸能提高62.8%。

应用场景

• 碰撞吸能结构：在碰撞中更充分地吸收动能，替代传统吸能盒。
• 航空防护结构：以更轻的重量提供同等防护，适合太空着陆缓冲。
• 仿生结构设计：从玻璃海绵骨架中提取承力与吸能优化方案。
• 轻质抗冲击材料：用更少的材料实现更高的冲击能量耗散。