[發明專利]基于量子材料原子結構的負泊松比超材料及其設計方法

有效

• 申請號: 202110457696.0
• 申請日: 2021-04-27
• 公開（公告）號: CN113094961B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 洪家旺;倫應焯;呂鵬
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/10;G06F30/17;G16C60/00;G16C20/50;G16C10/00;G06F113/26
• 代理公司: 北京晟睿智杰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11603
• 代理人: 于淼

1.一種基于量子材料原子結構的負泊松比超材料，其特征在于，在三維空間內，包括多個周期性排布且相互連接的負泊松比單胞結構；

所述負泊松比單胞結構包括：平面六邊形單元、V型單元和直桿；

所述平面六邊形單元包括第一平面六邊形和第二平面六邊形；

所述第一平面六邊形包括順次首尾連接的六個連接桿，所述第一平面六邊形的連接桿包括第一甲連接桿、第二甲連接桿、第三甲連接桿、第四甲連接桿、第五甲連接桿和第六甲連接桿，所述第一甲連接桿和所述第六甲連接桿相交于第一甲節點，所述第一甲連接桿和所述第二甲連接桿相交于第二甲節點，所述第二甲連接桿和所述第三甲連接桿相交于第三甲節點，所述第三甲連接桿和所述第四甲連接桿相交于第四甲節點、所述第四甲連接桿和所述第五甲連接桿相交于第五甲節點，所述第五甲連接桿和所述第六甲連接桿相交于第六甲節點；

所述第二平面六邊形包括順次首尾連接的六個連接桿，所述第二平面六邊形的連接桿包括第一乙連接桿、第二乙連接桿、第三乙連接桿、第四乙連接桿、第五乙連接桿和第六乙連接桿，所述第一乙連接桿和所述第六乙連接桿相交于第一乙節點，所述第一乙連接桿和所述第二乙連接桿相交于第二乙節點，所述第二乙連接桿和所述第三乙連接桿相交于第三乙節點，所述第三乙連接桿和所述第四乙連接桿相交于第四乙節點、所述第四乙連接桿和所述第五乙連接桿相交于第五乙節點，所述第五乙連接桿和所述第六乙連接桿相交于第六乙節點；

所述第一平面六邊形和所述第二平面六邊形相交于第一線段，所述第一甲節點和所述第一乙節點重合，所述第四甲節點和所述第四乙節點重合，所述第一線段為所述第一甲節點和所述第四甲節點的連線，且所述第一甲連接桿和所述第一乙連接桿具有第一銳角夾角，所述第三甲連接桿和所述第三乙連接桿具有第二銳角夾角，所述第四甲連接桿和所述第四乙連接桿具有第三銳角夾角，所述第六甲連接桿和所述第六乙連接桿具有第四銳角夾角；

所述V型單元包括第一V型單元、第二V型單元、第三V型單元和第四V型單元；

所述第一V型單元包括相連接的連接桿，所述第一V型單元的連接桿包括第一丙連接桿和第二丙連接桿，所述第一丙連接桿和所述第二丙連接桿相交于第一丙節點；

所述第二V型單元包括相連接的連接桿，所述第二V型單元的連接桿包括第一丁連接桿和第二丁連接桿，所述第一丁連接桿和所述第二丁連接桿相交于第一丁節點；

所述第三V型單元包括相連接的連接桿，所述第三V型單元的連接桿包括第一戊連接桿和第二戊連接桿，所述第一戊連接桿和所述第二戊連接桿相交于第一戊節點；

所述第四V型單元包括相連接的連接桿，所述第四V型單元的連接桿包括第一己連接桿和第二己連接桿，所述第一己連接桿和所述第二己連接桿相交于第一己節點；

所述第一丙連接桿和所述第一丁連接桿相交于第一節點、所述第二丙連接桿和所述第二丁連接桿相交于第二節點，所述第一戊連接桿和所述第一己連接桿相交于第三節點、所述第二戊連接桿和所述第二己連接桿相交于第四節點；

取第一截面，所述第一丙節點在所述第一截面的正投影與所述第二甲連接桿在所述第一截面的正投影重疊，且所述第一戊節點在所述第一截面的正投影與所述第二甲連接桿在所述第一截面的正投影重疊，所述第一丁節點在所述第一截面的正投影與所述第二乙連接桿在所述第一截面的正投影重疊，且所述第一己節點在所述第一截面的正投影與所述第二乙連接桿在所述第一截面的正投影重疊，所述第一節點、所述第二節點、所述第三節點以及所述第四節點在所述第一截面的正投影與所述平面六邊形單元在所述第一截面的正投影無交疊；

支桿與所述第一線段的延伸方向相同，包括第一支桿和第二支桿，分別連接于所述第一線段的兩端；

沿第一方向，相鄰所述負泊松比單胞結構的所述第一支桿的所述第二支桿連接，所述第二節點與所述第一節點連接，所述第四節點和所述第三節點連接，沿第二方向上，相鄰所述負泊松比單胞結構的所述第二甲連接桿和所述第五甲連接桿連接，所述第二乙連接桿和所述第五乙連接桿連接，沿第三方向，相鄰所述負泊松比單胞結構的所述第一丙節點和所述第一丁節點連接，所述第一戊節點和所述第一己節點連接；相鄰所述負泊松比單胞結構的所述第二甲節點和所述第二乙節點連接、所述第三甲節點和所述第三乙節點連接，所述第五甲節點和所述第五乙節點連接，以及所述第六甲節點和所述第六乙節點連接；

其中，所述第一截面與所述第二甲連接桿和所述第二乙連接桿所在平面平行，所述第一方向為所述第一線段的延伸方向，所述第二方向與所述第一方向垂直，且所述第二方向垂直所述第一截面，所述第三方向垂直所述第一方向，且所述第三方向垂直所述第二方向。