[发明专利]一种拉胀多胞构型及吸能结构部件

摘要

本发明公开了一种拉胀多胞构型及吸能结构部件，包括多个单胞结构，每个单胞是由两个典型的内凹特征结构和两个箭头型结构通过巧妙拼接得到的；内凹特征结构的左右两边内凹角顶点的位置分别连接着两个箭头型特征结构，这两个箭头型特征结构的内凹角顶点位置又连接着另外两个内凹特征结构的半个横杆，共同构成一个拉胀多胞构型的单胞结构；然后该单胞通过平面阵列得到二维拉胀多胞构型。该多胞材料具有负泊松比性质，其在受压时会收缩，从而使受压区域局部致密化，这种独特的变形特征使得其具有更强的抗压痕性能和抗冲击性能。此外，通过改变杆的长细比和倾斜角度，调节其弹性性能和抗压缩强度。

主权项

1.一种拉胀多胞构型，其特征在于：所述拉胀多胞构型由多个单胞排列构成，每个单胞由两个内凹特征结构和两个箭头型结构拼接构成；所述两个箭头型结构对称地连接在最中间内凹特征结构的左右两个内凹角的顶点处；所述两个箭头型结构内凹角的顶点处又分别连接着另外两个内凹特征结构的半个横杆；所述内凹特征结构呈左右对称和上下对称，由对称性可知，内凹特征结构完整单胞的四分之一依次通过在x轴和y轴对称排布组成一个完整的内凹特征结构完整单胞，内凹特征结构完整单胞的四分之一由一根斜杆两端分别连接半根水平横杆构成；内凹特征结构由水平横杆的长度为h、倾斜杆的长度为l以及水平横杆与倾斜杆之间的夹角θ唯一确定，水平横杆和倾斜杆之间的夹角θ小于90°；所述箭头型结构呈上下对称，所述箭头型结构由两根关于x轴镜像对称并一端相连的长杆和两根关于x轴镜像对称并一端相连的短杆构成，长杆的另一端连接着短杆的另一端，所述箭头型结构由较短的倾斜杆的长度为l、较长的斜杆与x轴的夹角α和较短的斜杆与x轴的夹角θ唯一确定，α和θ均小于90°，并且α总是小于θ。所述拼接内凹特征结构和箭头型结构时，其中内凹特征结构倾斜杆的长度和其中箭头型结构较短倾斜杆的长度相同；单胞中的内凹特征结构的水平横杆和倾斜杆之间的夹角和其中箭头型结构较短倾斜杆与x轴的夹角相等；所述多个单胞在水平方向和竖直方向呈阵列的排列方式，从而得到拉胀多胞构型。