必贏3003no1線路檢測中心必贏3003no1線路檢測中心任鑫副教授及其團隊成員在中科院一區(qū)Top期刊International Journal of Mechanical Sciences上，發(fā)表了題為“Design and mechanical characteristics of auxetic metamaterial with tunable stiffness”的研究論文。必贏官網(wǎng)為第一完成單位和通訊單位，第一作者為2020級研究生程賢同學(xué)，任鑫副教授為獨立通訊作者。共同作者還有皇家墨爾本理工大學(xué)杰出教授、澳大利亞工程院院士謝億民教授。
負(fù)泊松比超材料因其特殊的力學(xué)性能和各種潛在的應(yīng)用而引起了越來越多的關(guān)注。其中，內(nèi)凹胞元結(jié)構(gòu)是研究得最為廣泛的胞元形式。由于負(fù)泊松比超材料一般具有多孔的結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)的剛度常常小于對應(yīng)的實體結(jié)構(gòu)。許多學(xué)者試圖通過增加支撐，添加肋等方式提高內(nèi)凹蜂窩結(jié)構(gòu)的剛度，以擴大其在工程上的潛在應(yīng)用，但通常是通過削弱其負(fù)泊松比效應(yīng)來實現(xiàn)的。如何定量改變胞元的形式，在保持原有負(fù)泊松比效應(yīng)的條件下實現(xiàn)超材料結(jié)構(gòu)的可調(diào)力學(xué)性能是一個前沿課題。
基于此背景，任鑫副教授團隊提出了一種變剛度負(fù)泊松比內(nèi)凹超材料的設(shè)計方法，并定義了變剛度比例因子（Variable Stiffness Factor，VSF）這一單一參數(shù)，定量調(diào)控結(jié)構(gòu)的密實點。通過VSF法，設(shè)計并制造了具有不同內(nèi)凹角度和厚度的變剛度負(fù)泊松比超材料，試驗和數(shù)值模擬有效的驗證了此方法設(shè)計比例與真實比例的準(zhǔn)確性。結(jié)果表明，利用所定義的VSF可以定量地調(diào)整內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的密實點，為負(fù)泊松比單胞的優(yōu)化設(shè)計提供了一種新的方法。
文章在線網(wǎng)址：https://doi.org/10.1016/j.ijmecsci.2022.107286
作者：必贏3003no1線路檢測中心 審核：方海
