[发明专利]一种具有负泊松比特性的三维结构及其组合方法

权利要求书

1.一种具有负泊松比特性的三维结构，其特征在于：包括多个三维结构单元，三维结构单元包括一个水平设置的四手性结构单元和两个大小和结构均相同的扭转结构单元；扭转结构单元包括上横杆、下横杆、两根上斜杆、两根下斜杆，上横杆和下横杆水平设置，上横杆和下横杆的水平投影相互重合，上横杆的两端分别与两根上斜杆的一端连接，下横杆的两端分别与两根下斜杆的一端连接，两根上斜杆的另一端分别与两根下斜杆的另一端连接，两根上斜杆分别与两根下斜杆的水平投影相互重合，上横杆与上斜杆的水平投影形成一个夹角φ，两根上斜杆的水平投影相互平行；上横杆和下横杆的中点连线为转动线，两个扭转结构单元重合放置，其中一个扭转结构单元以另一个扭转结构单元的转动线为旋转轴旋转90度；四手性结构单元包括圆环、四根连接杆；四根连接杆沿圆环的外侧周向均匀分布，连接杆的一端与圆环相切，连接杆的另一端与上斜杆和下斜杆的连接点连接；扭转结构单元还包括连接块，上斜杆和下斜杆通过连接块连接，连接块为立方体结构，上斜杆与连接块的顶端连接，下斜杆与连接块的底端连接，连接杆与连接块的侧面连接；连接块的高度与连接杆的厚度相同，连接块的高度为上斜杆或下斜杆的两倍厚度，连接块的高度为上横杆和下横杆的两倍厚度。

2.按照权利要求1所述的一种具有负泊松比特性的三维结构，其特征在于：夹角φ为0°＜φ≤45°。

3.按照权利要求1所述的一种具有负泊松比特性的三维结构，其特征在于：上斜杆和下斜杆均为方形杆，上斜杆和下斜杆的长度相同。

4.按照权利要求1所述的一种具有负泊松比特性的三维结构，其特征在于：上横杆和下横杆均为方形杆，上横杆和下横杆的长度相同。

5.按照权利要求1所述的一种具有负泊松比特性的三维结构，其特征在于：圆环的圆心位于转动线上。

6.按照权利要求1所述的一种具有负泊松比特性的三维结构，其特征在于：三维结构通过多个三维结构单元在竖直方向和水平方向堆叠形成。

7.按照权利要求1-6中任一项所述的一种具有负泊松比特性的三维结构的组合方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1：将两个扭转结构单元重合放置，其中一个扭转结构单元以另一个扭转结构单元的转动线为旋转轴旋转90度；将四手性结构单元水平放置，圆环的圆心位于转动线上，连接杆与连接块的侧面连接，形成一个三维结构单元；

S2：将多个三维结构单元在竖直方向和水平方向堆叠形成三维结构。

8.按照权利要求7所述的一种具有负泊松比特性的三维结构的组合方法，其特征在于：步骤S2中，在竖直方向上，一个三维结构单元的两根上横杆分别与另一个三维结构单元的两根下横杆重合放置；

在水平方向上，一个三维结构单元的上横杆的端部与另一个三维结构单元的连接块的侧面连接，一个三维结构单元的连接块的侧面与另一个三维结构单元的下横杆的端部连接；或一个三维结构单元的一根下横杆的端部与另一个三维结构单元的连接块的侧面连接，一个三维结构单元的连接块的侧面与另一个三维结构单元的上横杆的端部连接。