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作者:刘宇乐;邓先溥;郄彦辉;班宝旺;
单位:河北工业大学机械工程学院;天津河工大先进装备研究院有限公司;唐钢国际工程技术股份有限公司;
摘要:为了提高三维负泊松比材料的力学性能,拓展负泊松比材料的应用范围。首先,通过在正四面体多孔结构的边线引入内凹角,提出了一种全新的空间负泊松比材料的单位胞元,并对其进行了7种正交各向同性和正交各向异性的增强设计。利用均匀化有限元方法和周期性边界条件研究了胞元几何参数对新型胞元和增强胞元的量纲一等效弹性模量和泊松比的影响规律,并利用3D打印的树脂试样进行了试验验证。相比已有的负泊松比材料的正方体胞元,新型胞元可在保持负泊松比特性的同时节省材料50%;x向、y向和xy两向3种增强方案可在提高负泊松比特性的同时明显提高承载能力。
关键词:负泊松比;;空间胞元;;有限元仿真;;力学性能
基金资助:河北省市场监督管理局科技计划项目(2018ZD13,2020ZC26);; 河北省特种设备监督检验研究院科技计划项目(HBTJ2023CY001,HBTJ2023CY003,HBTJ2023CY004)~~