泊松比和热膨胀系数可调的新型三维结构及其设计方法

    公开(公告)号:CN112420134A

    公开(公告)日:2021-02-26

    申请号:CN202011307693.0

    申请日:2020-11-20

    申请人: 广州大学

    摘要: 本发明公开了一种泊松比和热膨胀系数可调的新型三维结构及其设计方法,方法包括首先选择不同的三角形单元几何参数和材料组合,设计一个基于三种材料的三角形单元,然后采用两个相同的三角形单元拼成一个平行四边形,基于四个相同的平行四边形构建成一个三维胞元;再将三维胞元沿着水平直杆所在的方向周期排列,沿着另外两个方向反复镜像,最终得到新型三维桁架结构;接着对三维桁架结构的一个三维胞元进行力学分析,通过位移法和单位载荷法求出该三维桁架结构的弹性参数和热膨胀系数的等效公式,基于等效公式即计算出对应的泊松比和热膨胀系数。本发明通过选择合理的几何参数和材料组合,可实现大范围调控三维力学超材料的泊松比和热膨胀系数。

    泊松比和热膨胀系数可调的新型三维结构

    公开(公告)号:CN213545921U

    公开(公告)日:2021-06-25

    申请号:CN202022706146.1

    申请日:2020-11-20

    申请人: 广州大学

    摘要: 本实用新型公开了一种泊松比和热膨胀系数可调的新型三维结构,该三维结构由三维胞元构成,每个三维胞元由四个相同的平行四边形组成,每个平行四边形分为两个相同的三角形单元,每个三角形单元的最长杆和两条斜杆分别具有对应的杆长度且分别由三种材料构成,不同三角形单元几何参数和材料组合的三维结构具有不同的弹性参数和热膨胀系数;在三维结构中,三维胞元沿着其底面平行四边形的其中一条边所在方向作为左右方向周期排列,沿着与该左右方向相垂直的前后方向和上下方向反复镜像分布。本实用新型通过选择合理的几何参数和材料组合,可大范围调控三维力学超材料的泊松比和热膨胀系数。