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，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杰出教授、澳大利亞工程院院士謝億民教授。
負泊松比超材料因其特殊的力學性能和各種潛在的應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的實體結(jié)構(gòu)。許多學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用，但通常是通過削弱其負泊松比效應來實現(xiàn)的。如何定量改變胞元的形式，在保持原有負泊松比效應的條件下實現(xiàn)超材料結(jié)構(gòu)的可調(diào)力學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泊松比內(nèi)凹超材料的設計方法，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，設計并制造了具有不同內(nèi)凹角度和厚度的變剛度負泊松比超材料，試驗和數(shù)值模擬有效的驗證了此方法設計比例與真實比例的準確性。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，為負泊松比單胞的優(yōu)化設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
