[发明专利]一种双箭头型负泊松比结构体

说明书

一种双箭头型负泊松比结构体，涉及空间点阵结构的结构体领域，包括双箭头型负泊松比结构单元，双箭头型负泊松比结构单元包括上横梁、下横梁、第一上斜撑杆、第二上斜撑杆、第一下斜撑杆、第二下斜撑杆、第一中斜撑杆和第二中斜撑杆，第一上斜撑杆、第二上斜撑杆、第一下斜撑杆和第二下斜撑杆的下端分别设有第一上连接座、第二上连接座、第一下连接座和第二下连接座，形成双箭头型负泊松比结构单元；双箭头型负泊松比结构单元在空间上以第一上连接座、第二上连接座、第一下连接座、第二下连接座上横梁和下横梁为连接件组合连接为立体结构的双箭头型负泊松比结构体。具有结构简单、稳定性高，单位空间内质量小，抗压和抗冲击能力强等优点。

技术领域

本发明涉及空间点阵结构的结构体领域，尤其涉及空间点阵结构的设计及组装工艺，具体说是一种结构简单、稳定性高，单位空间内质量（密度）小，抗压和抗冲击能力强的双箭头型负泊松比结构体。

背景技术

我们知道，点阵结构是一种新型的轻质结构，与传统的泡沫、蜂窝结构相比，具有更高的比强度、比刚度，并且芯子内部有较大的孔隙率，使得其在多功能结构应用方面有更广阔的前景。而负泊松比结构由于具有优异的力学性能、良好的能量吸收能力，在汽车工业设计中具有广泛应用前景，可应用于结构设计中来提高零件的性能和进行轻量化设计。

空间点阵结构是一种新型层合板结构，也是一种轻量化的车身结构。研究空间点阵结构的力学特性，并根据相关的实验数据建立模型，对于汽车轻量化具有重要的意义。

负泊松比结构由于其在受到轴向压缩时横向产生收缩的特性，使其具有独特的力学性能如在外力冲击下更好的吸能特性。国家知识产权局2014年2月12日公布了一件名称为一种负泊松比结构部件，申请号为：201310566039.5的发明专利申请，该专利公开了使用负泊松比结构的抗冲击或缓冲件，但该种结构的抗冲击或缓冲件存在结构稳定性差，抗压能力和抗冲击能力差的缺点；而双箭头型负泊松比结构存在制造方法复杂、成本较高，限制了对于该结构的实际使用及实验研究。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种具有优异的冲击吸能特性、抗压能力和抗冲击能力强，制造方法简单、成本低廉，现实点阵结构轻量化的双箭头型负泊松比结构体。

本发明解决现有技术的不足所采用的技术方案是：

一种双箭头型负泊松比结构体，其特征在于，包括双箭头型负泊松比结构单元，双箭头型负泊松比结构单元包括上横梁和下横梁，上横梁两端分别设有向下倾斜的第一上斜撑杆和第二上斜撑杆，上横梁与第一上斜撑杆、第二上斜撑杆组成上箭头，下横梁两端分别设有向下倾斜的第一下斜撑杆和第二下斜撑杆，下横梁与第一下斜撑杆、第二下斜撑杆组成下箭头，上横梁两端分别与第一下斜撑杆和第二下斜撑杆的下端间设有第一中斜撑杆和第二中斜撑杆，第一上斜撑杆、第二上斜撑杆、第一下斜撑杆和第二下斜撑杆的下端分别设有第一上连接座、第二上连接座、第一下连接座和第二下连接座，形成双箭头型负泊松比结构单元；

至少两个双箭头型负泊松比结构单元在第一方向上以相邻两个双箭头型负泊松比结构单元的第一上连接座与第二上连接座固定连接、第一下连接座和第二下连接座固定连接的方式连接为第一结构组件；

至少两个第一结构组件沿第二方向相互平行的设置，相邻的两个第一结构组件的第二方向上相邻两个双箭头型负泊松比结构单元间设有一个第三方向设置的双箭头型负泊松比结构单元，第三方向设置的双箭头型负泊松比结构单元的上横梁上侧中部和下横梁下侧中部分别与在第二方向上的相邻的两个双箭头型负泊松比结构单元的下横梁下侧中部和上横梁上侧中部固定连接，形成第二结构组件；

至少两个第二结构组件在第三方向上以第三方向设置的相邻的两个双箭头型负泊松比结构单元的第一上连接座与第二上连接座固定连接、第一下连接座和第二下连接座固定连接的方式连接为双箭头型负泊松比结构体。