一种新型三维负泊松比蜂窝结构.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CN111063403A(43)申请公布日2020.04.24(21)申请号201911274314.X(22)申请日2019.12.12(71)申请人北京理工大学地址100081北京市海淀区中关村南大街5号(72)发明人梁军沈建邦葛敬冉张启刘亚波高付超(74)专利代理机构北京格允知识产权代理有限公司11609代理人周娇娇(51)Int.Cl.G16C60/00(2019.01)G16C20/50(2019.01)G16C20/80(2019.01)权利要求书1页说明书4页附图7页(54)发明名称一种新型三维负泊松比蜂窝结构(57)摘要本发明涉及一种新型三维负泊松比蜂窝结构，包括组合体和连接体，组合体包括单体和侧接体，单体为内凹六边形，侧接体为开了通槽的单体，所述通槽宽度与单体宽度相同，侧接体固连在单体两侧平面中部，连接体分别固连在单体和侧接体上，若干组的组合体通过连接体阵列成蜂窝状，本发明具有轻质、高比强度和比刚度的同时还具有优良吸能特性的优点。CN111063403ACN111063403A权利要求书1/1页1.一种新型三维负泊松比蜂窝结构，其特征在于：包括组合体(1)和连接体(2)，组合体(1)包括单体(11)和侧接体(12)，单体(11)为内凹六边形，侧接体(12)为开了通槽的单体，所述通槽宽度与单体(11)宽度相同，侧接体(12)固连在单体(11)两侧平面中部，连接体(2)分别固连在单体(11)和侧接体(12)上，若干组的组合体(1)通过连接体(2)阵列成蜂窝状。2.根据权利要求1所述的一种新型三维负泊松比蜂窝结构，其特征在于：若干个组合体(1)阵列的层数为两层。3.根据权利要求2所述的一种新型三维负泊松比蜂窝结构，其特征在于：两个组合体(1)以及连接两个组合体(1)之间的连接体(2)为一组。4.根据权利要求3所述的一种新型三维负泊松比蜂窝结构，其特征在于：连接体(2)为十字方形杆，连接体(2)的端头固连在单体(11)和侧接体(12)的内凹端处。5.根据权利要求1所述的一种新型三维负泊松比蜂窝结构，其特征在于：单体(1)为轴对称的平面内凹六边形，单体(1)的长度与高度相同，单体(1)内凹的端点间距为单体(1)长度的二分之一。6.根据权利要求5所述的一种新型三维负泊松比蜂窝结构，其特征在于：连接体(2)的长度与单体(1)长度相同。2CN111063403A说明书1/4页一种新型三维负泊松比蜂窝结构技术领域[0001]本发明涉及材料结构技术领域，尤其涉及一种新型三维负泊松比蜂窝结构。背景技术[0002]随着工程技术的发展，常规力学性能的材料在某些领域已经无法达到人们的需求标准，这使得具备特殊力学性能的负泊松比材料逐渐走进科研人员的视野。如图1所示，负泊松比蜂窝结构(是指受拉伸时，材料在弹性范围内横向发生膨胀；而受压缩时，材料的横向发生收缩的结构)具有吸能效果较好、比强度及比刚度较高、减震性能优良和相对密度较小等优良性能，其较高的孔隙率，使得设计结构的复杂多功能性成为了可能。[0003]但图1所示的三维蜂窝结构单个胞元由六个二维内凹六边形蜂窝结构组成，当单向受载时，提供承载能力的主要为该方向的三个二维内凹六边形蜂窝，结构承载利用效率不高，吸能能力没有完全开发利用。[0004]因此，针对以上不足，需要提供一种新型三维负泊松比蜂窝结构。发明内容[0005](一)要解决的技术问题[0006]本发明要解决的技术问题是承载结构利用效率的不足的问题。[0007](二)技术方案[0008]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种新型三维负泊松比蜂窝结构，包括组合体和连接体，组合体包括单体和侧接体，单体为内凹六边形，侧接体为开了通槽的单体，所述通槽宽度与单体宽度相同，侧接体固连在单体两侧平面中部，连接体分别固连在单体和侧接体上，若干组的组合体通过连接体阵列成蜂窝状。[0009]通过采用上述技术方案，采用交叉两个单体的组合体阵列蜂窝结构，其在结构受单向承载时，单个组合体胞元的两个单体都提供承载能力，承载结构利用效率较高，则该结构的吸能能力将会大大提高。[0010]作为对本发明的进一步说明，优选地，若干个组合体阵列的层数为两层。[0011]通过采用上述技术方案，采用两层的阵列分布，既能保证蜂窝结构具有合格的结构强度，且相比相同层数的现有蜂窝结构，其承载力更高，又能减少材料投入，一举两得。[0012]作为对本发明的进一步说明，优选地，两个组合体以及连接两个组合体之间的连接体为一组。[0013]通过采用上述技术方案，单向受载时，两个组合体和连接体构成的三维负泊松比蜂窝结构单胞中的两个单体都提供承载能力，从而与原有三维负泊松比蜂窝结构相比，能够大大提高结构的承载能力和吸能能力。