[实用新型]一种新型负泊松比结构及其二维蜂窝结构

说明书

本实用新型涉及材料结构技术领域，尤其涉及一种新型负泊松比结构及其二维蜂窝结构，该负泊松比结构包括呈内凹六边形结构的外框，所述外框包括两条平行的长边、四条外斜边，所述外斜边位于两条所述长边之间，四条所述外斜边形成两个向所述外框内部凹陷的凹角θ，所述外框内部设置有菱形结构的内框，所述内框相对的两个顶角分别与两个所述凹角θ连接，二维蜂窝结构由若干个负泊松比结构通过共用或重合长边或外斜边进行交错排列而成。本实用新型在内凹六变形外框内部加入菱形内框结构，受力时，内框变形方向与外框外斜边变形方向相反，可以使受力相互抵消，保证结构整体变形平稳，使蜂窝结构具有良好的吸能与抗冲击能力。

技术领域

本实用新型涉及材料结构技术领域，特别是涉及一种新型负泊松比结构及其二维蜂窝结构。

背景技术

负泊松比材料或结构又被称为拉胀材料或结构，其在受到单向压缩时在与载荷垂直的方向结构发生收缩变形，而在受到拉力时，在与载荷垂直的方向结构发生膨胀变形。

负泊松比材料或结构相较于普通的材料或结构具有更优越的性能，其具有更高的剪切模量，更好的抗断裂性能，其在吸能以及抗冲击方面也具有更好的表现。

目前，现有的凹角六边形负泊松比结构存在一定缺陷，如内部空隙过大，在受到载荷时两侧凹角变形不稳定，导致材料吸能效果差、抗冲击能力差，使用范围有限，难以满足消费者的需求。因此，为了满足实际生产发展的需求，设计了一种应用范围广泛、吸能效果好、抗冲击变形能力更优的新型负泊松比结构，具有重要的理论和应用意义。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，而提供一种新型负泊松比结构及其二维蜂窝结构，其在外框内部加入内框结构，受力时，内框变形方向与外框外斜边变形方向相反，可以使受力相互抵消，保证结构整体变形平稳以及具有良好的吸能与抗冲击能力。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新型负泊松比结构，包括呈内凹六边形结构的外框，所述外框包括两条平行的长边、四条外斜边，所述外斜边位于两条所述长边之间，四条所述外斜边形成两个向所述外框内部凹陷的凹角θ，所述外框内部设置有菱形结构的内框，所述内框相对的两个顶角分别与两个所述凹角θ连接。

进一步，所述凹角θ为10°θ180°。

进一步，所述外斜边的宽度大于所述内框框边的宽度。

进一步，四条所述外斜边的长度相等。

进一步，所述内框的四条框边长度相等。

进一步，所述内框相对的两个顶角分别与所述长边连接。

一种二维蜂窝结构，包括若干个上述负泊松比结构，所述负泊松比结构沿横向、纵向进行交错排列，每一列中，相邻两个所述负泊松比结构通过共用或重合所述长边进行排列，每一行中，相邻两个所述负泊松比结构通过共用或重合所述外斜边进行排列。

本实用新型的有益效果是：一种新型负泊松比结构及其二维蜂窝结构，其在内凹六边形边框的内部加入了构成菱形内框的四条斜边，在负泊松比结构受力时，内框斜边变形方向与外框外斜边变形正好相反，受力相互抵消，可以使结构整体变形平稳，抗冲击能力较为显著，利用上述负泊松比结构可制成缓冲填充物及其他防撞抗冲击结构，应用范围广泛。

附图说明

图1是本实用新型一种新型负泊松比结构的结构示意图。

图2是本实用新型一种二维蜂窝结构的结构示意图。

图3是本实用新型一种二维蜂窝结构受力变形示意图。

附图标记说明：

1——外框，11——长边，12——外斜边，2——凹角θ，3——内框。

具体实施方式