[发明专利]基于等比例坐标变换的应力控制器件与方法

权利要求书

1.一种基于等比例坐标变换的应力控制器件，其特征在于，包括基体，所述基体具有多个阵列分布且彼此连接形成为二维网格结构的结构单元，所述结构单元形成为具有多个连接体的正多边形，相邻两个所述连接体相连形成有连接节点且相邻两个所述结构单元的相邻两个连接体共用一个，位于所述基体的中部的结构单元发生变形以使所述基体变化为：

位于外侧的基础结构区域，所述基础结构区域的所述结构单元未变形；

位于内侧的中心孔洞区域，所述中心孔洞区域由处于所述基体的中部的所述结构单元各边等比例向外扩展后限定出；

坐标变换区域，所述坐标变换区域位于所述基础结构区域和所述中心孔洞区域之间，所述坐标变换区域具有沿所述中心孔洞区域的径向分布的多个，所述坐标变换单元的每个所述结构单元沿所述中心孔洞区域的径向向外平移并压缩，且使沿所述中心孔洞区域的周向延伸的连接体拉伸，

其中，拉伸前后的每个所述连接节点与距离所述中心孔洞区域的中心的距离分别为r和r′，拉伸前后的每个所述连接体相对于所述中心孔洞区域的中心的圆心角分别为θ和θ′，拉伸前后的每个所述连接体的长度分别为L和L′,拉伸前后的每个所述连接体的最大宽度分别为W和W′，所述中心孔洞区域的半径为R₁，所述坐标变换区域的半径为R₂，

2.根据权利要求1所述的基于等比例坐标变换的应力控制器件，其特征在于，拉伸前后的所述连接节点的宽度不变。

3.根据权利要求1所述的基于等比例坐标变换的应力控制器件，其特征在于，所述正多边形为正六边形。

4.根据权利要求1所述的基于等比例坐标变换的应力控制器件，其特征在于，所述连接体的截面宽度从中部向两端逐渐递减。

5.根据权利要求4所述的基于等比例坐标变换的应力控制器件，其特征在于，所述连接体的截面形成为下底边对接相连的双梯形。

6.根据权利要求4所述的基于等比例坐标变换的应力控制器件，其特征在于，所述连接体形成为板状或柱状。

7.根据权利要求1所述的基于等比例坐标变换的应力控制器件，其特征在于，所述基体的由任意线弹性各向同性材料或处于线弹性各向同性阶段的材料制成。

8.根据权利要求7所述的基于等比例坐标变换的应力控制器件，其特征在于，所述基体为金属基体或聚合物基体。

9.根据权利要求1所述的基于等比例坐标变换的应力控制器件，其特征在于，所述基体为一体形成件。

10.一种制造根据权利要求1-9中任一项所述的基于等比例坐标变换的应力控制器件的应力控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取所述基体；

在所述基体的中部选取一个所述结构单元进行各边等比例向外扩展，并使与其邻近的所述结构单元沿其径向向外平移并压缩，以形成所述中心孔洞区域和所述坐标变换区域。

11.根据权利要求10所述的应力控制方法，其特征在于，所述基体切割、铸造或增材制造形成。