[发明专利]一种在增材制造中增强五模超材料两相材料结合力的方法

摘要

本发明属于五模超材料领域，并公开了一种在増材制造中增强五模超材料两相材料结合力的方法。该方法包括：(a)调整五模超材料六边形微单元的尺寸和壁厚，使得所述蜂窝状结构的实际密度和模量参数趋近于设定值，以此获得六边形微单元新的尺寸和壁厚；(b)在每个六边形微单元相邻边的薄壁连接处，金属相与非金属相的交界面设置卡槽；(c)通过使能带曲线中本征频率的压缩波波速和剪切波波速等于预设值，计算卡槽的尺寸；(d)建立五模超材料的三维结构模型，采用增材制造成形获得所需的五模超材料零件。通过本发明，提高五模超材料金属相与非金属相界面处的结构稳定性，提高其力学性能构件，为增材制造多相超材料的实际应用提供策略。

主权项

1.一种在増材制造中增强五模超材料两相材料结合力的方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：(a)对于由多个周期或非周期性排列的六边形微单元组合成的蜂窝状结构的待处理五模超材料，获取该五模超材料中六边形微单元的边长和壁厚，然后设定该五模超材料的密度和模量参数值，调整所述六边形微单元的尺寸和壁厚，使得所述蜂窝状结构的实际密度和模量参数趋近于所述设定值，以此获得所述六边形微单元新的尺寸和壁厚；(b)在每个所述六边形微单元相邻边的薄壁连接处，金属相与非金属相的交界面设置卡槽，该卡槽的开口方向朝向所述六边形微单元的中心，同时，所有所述薄壁连接处的卡槽关于所述六边形微单元的中心对称；(c)对所述卡槽的尺寸赋予初始值，根据该初始值计算所述蜂窝状结构的能带曲线，调整所述尺寸的初始值使得所述能带曲线中本征频率的压缩波波速和剪切波波速等于预设值，以此获得的尺寸值为所述卡槽的尺寸；(d)根据步骤(a)中获得的所述六边形微单元新的尺寸和壁厚和步骤(c)中获得的所述卡槽的尺寸建立所述五模超材料的三维结构模型，采用增材制造的方法成形所述三维结构模型，以此获得所需的五模超材料零件。