[发明专利]一种具有负泊松比效应的双肩背包及其设计方法

权利要求书

1.一种具有负泊松比效应的双肩背包，其特征在于：包括背包扩容层和背包受压层；

所述背包扩容层包括背包外部和背包侧部，所述背包扩容层设置负泊松比结构材料夹层，该夹层采用旋转正方形结构，相邻正方形之间夹角θ扩容作用的变化范围为0°＜θ＜90°；

所述背包受压层包括背包后背、背包底部、背包提手和背包背带，所述背包受压层设置负泊松比结构材料夹层，该夹层采用三维双箭头结构；

所述背包扩容层中负泊松比结构材料夹层厚度t2与内外折叠层布料厚度t1的关系满足8＜t2/t1＜10；

所述背包扩容层中负泊松比结构材料夹层与内外折叠层布料的长、宽尺寸相同；

所述背包受压层中负泊松比结构材料夹层厚度D2与外层布料厚度D1的关系满足20＜D2/D1＜26；

所述双肩背包的长度c与高度b的关系满足0.6＜c/b＜0.7；

所述双肩背包的宽度a与高度b的关系满足0.3＜a/b＜0.4。

2.根据权利要求1所述一种具有负泊松比效应的双肩背包的设计方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)根据背包的用途确定其各组成部分的尺寸，包括背包长c宽a高b以及上部圆弧部分半径d的长度；

2)设计背包扩容层中负泊松比结构材料夹层为具有周期性重复的旋转正方形结构，在确定其尺寸之后采用负泊松比泡沫材料为基材制造；

3)设计背包受压层中负泊松比结构材料夹层为具有周期性重复的三维双箭头结构，在确定其尺寸之后以负泊松比泡沫材料为基材制造；

4)将背包受压层与背包扩容层结构中负泊松比结构材料夹层与内外层布料组合为三层的双肩背包主体部分，缝制成新型的扩容减震背包；

5)上述步骤制造的扩容减震背包在背包满载时使外部的背包扩容层收拉，产生负泊松比效应，背包扩容层拉胀使折叠层打开，从而起到了扩充背包容量的作用，扩充的容量大小与背包折叠层的布料折叠数目相关，根据用途及需要设置扩充容量的大小；背包受压层受压，由于负泊松比结构的特性，使用者背起来更加舒适。