新型负泊松比材料等效性能与吸能性能研究

摘要：

近年来,负泊松比(Negative Poisson's Ratio,NPR)材料以其优异的力学性能与在传统工业领域巨大的应用潜力引起了学术界的广泛关注.设计并研究了一种新型负泊松比材料(基于YSH结构胞元)在动态压缩工况下的力学性能.通过有限元仿真的方法,对比了不同结构参数(斜壁倾角、宽度比、纵横比)对胞元等效力学性能参数的响应差异,探究了这些结构参数对吸能性能的影响程度,并进一步扩展到对四种常见的功能梯度阵列排布下的结构的研究.采用吸能量Ea、吸能效率Eε 和平台应力σp 三个指标评判了结构的能量吸收效果.研究发现:斜壁倾角θ越大,结构整体的能量吸收表现越佳;宽度比α对于结构整体的等效力学性能与能量吸收均影响较小;纵横比β越小,结构的负泊松比效应越明显,但相反地,其数值越大却能带来更高的能量吸收效率.所得结果可为负泊松比材料的功能导向设计提供参考.

关键词：负泊松比、等效性能、力学性能、吸能性能

所属期刊栏目：45

分类号：TB383;U465.9(工程材料学)

在线出版日期：2023-08-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：826-837