论文标题
Design and characterization of axisymmetric auxetic metamaterials
轴对称负泊松比超材料的设计与表征
摘要
传统的三维块体负泊松比材料由于尺寸的限制和边界效应，即使以各向同性的形式存在，仍然表现出各向异性的截面变化。本文提出了一种系统的轴对称负泊松比超材料的设计策略，设计出的超材料具有轴对称横向变形模式。这种材料由二维负泊松比构型绕轴旋转而成，并由壳单元组成。数值模拟和实验研究表明，轴对称的变形模式使得负泊松比特性在横向呈各向同性，同时与相应的2D和3D多胞结构相比，比刚度得到了增强。本文研究了轴对称负泊松比材料的几何参数对其弹性常数的影响。采用了三种3D打印技术制造这种材料，发现这种材料的相对弹性模量和等效泊松比与结构的制备材料无关。本文系统表征了轴对称负泊松比超材料的力学响应，并阐明了相关的多功能应用场景，例如可用于重复吸能减振等。
相关图表
图1 本文提出的三种结构
图2 制造出的实验试件
图3 相关的数值模拟
文章链接
https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2020.112560
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