平面小半周界面型负泊松比-蜂窝复合吸能结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112922992A(43)申请公布日2021.06.08(21)申请号201911244792.6(22)申请日2019.12.06(71)申请人同济大学地址200092上海市杨浦区四平路1239号(72)发明人严鹏飞严彪张雪霞(74)专利代理机构上海科盛知识产权代理有限公司31225代理人许耀(51)Int.Cl.F16F7/00(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图5页(54)发明名称平面小半周界面型负泊松比-蜂窝复合吸能结构(57)摘要本发明涉及一种平面小半周界面型负泊松比-蜂窝复合吸能结构，具有位于同一平面上且交替排列的蜂窝状结构区域和内折六边形负泊松比结构区域，且蜂窝状结构区域和内折六边形负泊松比结构区域通过平面小半周界面结构复合连接。与现有技术相比，本发明的连接边，可使得结构为负泊松比结构与蜂窝结构相穿插的形式，平面的对接形态也将隔离蜂窝状结构区域和内折六边形负泊松比结构区域的相互作用，对多段不等变形的应用具有较大的意义；如再添加封闭边，界面结构刚度和隔离作用将继续加强；此外通过调控e1和e2的数值可以调控界面结构的强弱以及界面结构的非对称性，从而调控界面变化。而且其镶嵌性特点，也将增加两种结构区域间的协同变形作用。CN112922992ACN112922992A权利要求书1/2页1.一种平面小半周界面型负泊松比-蜂窝复合吸能结构，其特征在于，具有位于同一平面上且交替排列的蜂窝状结构区域和内折六边形负泊松比结构区域，且蜂窝状结构区域和内折六边形负泊松比结构区域通过平面小半周界面结构复合连接；蜂窝状结构区域由位于同一平面上的多层蜂窝层状单体组成，每层蜂窝层状单体由多个依次排列的蜂窝单体以及连接在相邻两个蜂窝单体之间中位线处并呈“一”字形布置的蜂窝连接壁组成，相邻两层蜂窝层状单体以蜂窝单体底边与底边重合的方式连接；内折六边形负泊松比结构区域由位于同一平面上的多层内折六边形层状单体组成，每层内折六边形层状单体由多个依次排列的内折六边形结构单体以及连接在相邻两个内折六边形结构单体之间中位线处并呈“一”字形布置的负泊松比连接壁组成，相邻两层内折六边形层状单体以内折六边形结构单体底边与底边重合的方式连接；蜂窝状结构区域的蜂窝单体与内折六边形负泊松比结构区域的内折六边形结构单体相互插槽排列；临近内折六边形负泊松比结构区域的蜂窝状结构区域的蜂窝层状单体从蜂窝连接壁处，将蜂窝连接壁以及蜂窝单体靠近内折六边形负泊松比结构区域的一半部分去除；临近蜂窝状结构区域的内折六边形负泊松比结构区域的内折六边形层状单体从负泊松比连接壁处，将负泊松比连接壁以及内折六边形结构单体靠近蜂窝状结构区域的一半部分去除；蜂窝单体余下的一半部分和内折六边形结构单体余下的一半部分均具有两个连接节点；通过将内折六边形结构单体余下的一半部分的两个连接节点与两个相邻的蜂窝单体余下的一半部分上临近的两个连接节点相连接，并将内折六边形结构单体余下的一半部分和蜂窝单体余下的一半部分上均添加贯穿的连接边，形成平面小半周界面结构。2.根据权利要求1所述的平面小半周界面型负泊松比-蜂窝复合吸能结构，其特征在于，蜂窝单体余下的一半部分上贯穿的连接边与蜂窝单体余下的一半部分的连接节点的距离为e1，内折六边形结构单体余下的一半部分上贯穿的连接边与内折六边形结构单体余下的一半部分的连接节点的距离为e2，设平面小半周界面结构厚度为hb，通过调整e1和e2的数值，依据(e2+e1)/hb来调控平面小半周界面结构强弱，并依据e1/e2来调控平面小半周界面结构的非对称性，从而调控平面小半周界面结构的界面变化。3.根据权利要求2所述的平面小半周界面型负泊松比-蜂窝复合吸能结构，其特征在于，当e1＝e2时，两种结构区域各占50％的比例。4.根据权利要求1所述的平面小半周界面型负泊松比-蜂窝复合吸能结构，其特征在于，所述的平面小半周界面结构还包括分别贯穿设置于内折六边形结构单体余下的一半部分节点处和蜂窝单体余下的一半部分节点处的封闭边。5.根据权利要求1所述的平面小半周界面型负泊松比-蜂窝复合吸能结构，其特征在于，蜂窝单体的由2条长为a的底边和4条长为b的侧壁构成，平行于底边的对角线的长度为c，两条相邻侧壁的夹角为α，壁厚为t；蜂窝连接壁的长度为a，与底边的长度相等；内折六边形结构单体由2条长为c’的底边和4条长为b’的侧壁构成，平行于底边的对角线的长度为a’，壁厚为t’；负泊松比连接壁的长度为c’，与底边长度相等。6.根据权利要求1所述的平面小半周界面型负泊松比-蜂窝复合吸能结构，其特征在2CN112922992A权利要求书2/2页于，a＝a’，c＝c’，t＝t’。7.根据权利要求1所述的平面小半周界面型负泊松比-