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(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CN112762124A(43)申请公布日2021.05.07(21)申请号202110055833.8(22)申请日2021.01.15(71)申请人武汉理工大学地址430070湖北省武汉市洪山区珞狮路122号(72)发明人徐峰祥虞科炯管一杰牛小强(74)专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司42102代理人胡琳萍(51)Int.Cl.F16F7/12(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图5页(54)发明名称一种具有任意曲边的负泊松比蜂窝结构(57)摘要本发明提供了一种具有任意曲边的负泊松比蜂窝结构,包括多个单胞结构,其特征在于:每个单胞结构由两条曲边以及两条竖边构成异形平面四边形,曲边上下对称夹置于两侧竖臂之间,两侧竖臂左右对称,且曲边与竖臂夹角小于90度;每个单胞结构沿水平方向复制,并沿竖直方向交错复制方式设置。本发明具有良好的负泊松比效应,在受载时相对于内凹六边形蜂窝结构,能够显著降低峰值冲击力,即更大的压缩力效率,具有更优异的吸能能力。CN112762124ACN112762124A权利要求书1/1页1.一种具有任意曲边的负泊松比蜂窝结构,包括多个单胞结构,其特征在于:每个单胞结构由两条曲边以及两条竖边构成异形平面四边形,曲边上下对称夹置于两侧竖臂之间,两侧竖臂左右对称,且曲边与竖臂夹角小于90度;每个单胞结构沿水平方向复制,并沿竖直方向交错复制方式设置。2.根据权利要求1所述的具有任意曲边的负泊松比蜂窝结构,其特征在于:所述曲边形状为正弦函数、幂函数中的一种或多种提取线。3.根据权利要求1所述的具有任意曲边的负泊松比蜂窝结构,其特征在于:所述曲边形状为幂函数的一种提取线,该提取线取一段平滑幂函数曲线并做180度复制翻转,再做轴对称得到曲边,使得该曲边的两端与所连接的竖臂直边的夹角小于90度。4.根据权利要求1所述的具有任意曲边的负泊松比蜂窝结构,其特征在于:所述曲边形状为幂函数的一种提取线,该提取线来自于对一段平滑幂函数曲线进行翻转后平移并与翻转前曲线相切连为一段曲连线,并使得该曲连线两端与所连接的竖臂直边夹角小于90度。5.根据权利要求1所述的具有任意曲边的负泊松比蜂窝结构,其特征在于:所述曲边形状为正弦函数提取线,设定周期的正弦曲线轴对称后形成曲边,并且曲边两端与所连接的竖臂夹角小于90度。6.根据权利要求1所述的具有任意曲边的负泊松比蜂窝结构,其特征在于:曲边为一个周期长度的正弦曲线。7.根据权利要求1所述的具有任意曲边的负泊松比蜂窝结构,其特征在于:所述曲边和竖臂为薄壳。8.根据权利要求1所述的具有任意曲边的负泊松比蜂窝结构,其特征在于:曲边和竖臂由冲压、挤压或3D打印成型方式中的至少一种制成。9.根据权利要求1所述的具有任意曲边的负泊松比蜂窝结构,其特征在于:曲边和竖臂的制备材料为金属铝。2CN112762124A说明书1/4页一种具有任意曲边的负泊松比蜂窝结构技术领域[0001]本发明涉及力学超材料领域,尤其涉及一种任意曲边的负泊松比蜂窝结构。背景技术[0002]泊松比的概念由法国科学家泊松最先发现并提出,是指材料在单向受拉或受压时,材料沿载荷方向产生伸长(或缩短)变形的同时,在垂直于载荷的方向会产生缩短(或伸长)变形。垂直方向上的应变与载荷方向上的应变之比的负值称为材料的泊松比。[0003]对于大部分材料而言,通常认为如果它在一个方向上被拉伸(压缩),其在横向截面内会发生收缩(膨胀)。负泊松比结构在承受轴向载荷时,却表现出相反的特性,其泊松比为负值,因此负泊松比材料结构引起了广泛的关注。该特性产生的宏观效应就是所述材料在受载时局部密度增加可以聚集更多材料抵抗载荷,从而产生更高的弹性模量、剪切模量、剪切模量、储能模量,更好的回弹韧性和抗断裂性能,且在载荷作用下随着负泊松比效应的增强而提高。因此负泊松比材料结构在抗冲击、耐变形破坏部件设计领域具有广泛的应用前景。[0004]在冲击载荷作用下,不同的胞元结构形式将对材料局部动态力学行为产生显著影响。目前,负泊松比结构普遍以以内凹六边形结构为主,因此,需要新的胞元结构,以实现负泊松比多胞材料变形机理。发明内容[0005]本发明鉴于以上的技术问题,提出了一种具有任意曲边的新型负泊松比蜂窝结构,实现更好的压缩力效率以及吸能能力。[0006]本发明为解决上述技术问题,采用如下技术方案:[0007]一种具有任意曲边的负泊松比蜂窝结构,包括多个单胞结构,其特征在于:每个单胞结构由两条平滑曲边以及两条竖边构成异形平面四边形,曲边上下对称夹置于两侧竖臂之间,两侧竖臂左右对称,且曲边与竖臂夹角小于90度;每个单胞结构沿水平方向复制,并沿竖直方向交错复制方式设置。[0008]具体的各单胞结构由两