[發(fā)明專(zhuān)利]一種具有負(fù)泊松比特性的三維結(jié)構(gòu)及其組合方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110798144.6
• 申請(qǐng)日: 2021-07-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113525273B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李方義;陳修杰;蘇良
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣州大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B60R19/02
• 分類(lèi)號(hào): B60R19/02
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 付茵茵

1.一種具有負(fù)泊松比特性的三維結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括多個(gè)三維結(jié)構(gòu)單元，三維結(jié)構(gòu)單元包括一個(gè)水平設(shè)置的四手性結(jié)構(gòu)單元和兩個(gè)大小和結(jié)構(gòu)均相同的扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)單元；扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)單元包括上橫桿、下橫桿、兩根上斜桿、兩根下斜桿，上橫桿和下橫桿水平設(shè)置，上橫桿和下橫桿的水平投影相互重合，上橫桿的兩端分別與兩根上斜桿的一端連接，下橫桿的兩端分別與兩根下斜桿的一端連接，兩根上斜桿的另一端分別與兩根下斜桿的另一端連接，兩根上斜桿分別與兩根下斜桿的水平投影相互重合，上橫桿與上斜桿的水平投影形成一個(gè)夾角φ，兩根上斜桿的水平投影相互平行；上橫桿和下橫桿的中點(diǎn)連線(xiàn)為轉(zhuǎn)動(dòng)線(xiàn)，兩個(gè)扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)單元重合放置，其中一個(gè)扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)單元以另一個(gè)扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)單元的轉(zhuǎn)動(dòng)線(xiàn)為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)90度；四手性結(jié)構(gòu)單元包括圓環(huán)、四根連接桿；四根連接桿沿圓環(huán)的外側(cè)周向均勻分布，連接桿的一端與圓環(huán)相切，連接桿的另一端與上斜桿和下斜桿的連接點(diǎn)連接；扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)單元還包括連接塊，上斜桿和下斜桿通過(guò)連接塊連接，連接塊為立方體結(jié)構(gòu)，上斜桿與連接塊的頂端連接，下斜桿與連接塊的底端連接，連接桿與連接塊的側(cè)面連接；連接塊的高度與連接桿的厚度相同，連接塊的高度為上斜桿或下斜桿的兩倍厚度，連接塊的高度為上橫桿和下橫桿的兩倍厚度。

2.按照權(quán)利要求1所述的一種具有負(fù)泊松比特性的三維結(jié)構(gòu)，其特征在于：夾角φ為0°＜φ≤45°。

3.按照權(quán)利要求1所述的一種具有負(fù)泊松比特性的三維結(jié)構(gòu)，其特征在于：上斜桿和下斜桿均為方形桿，上斜桿和下斜桿的長(zhǎng)度相同。

4.按照權(quán)利要求1所述的一種具有負(fù)泊松比特性的三維結(jié)構(gòu)，其特征在于：上橫桿和下橫桿均為方形桿，上橫桿和下橫桿的長(zhǎng)度相同。

5.按照權(quán)利要求1所述的一種具有負(fù)泊松比特性的三維結(jié)構(gòu)，其特征在于：圓環(huán)的圓心位于轉(zhuǎn)動(dòng)線(xiàn)上。

6.按照權(quán)利要求1所述的一種具有負(fù)泊松比特性的三維結(jié)構(gòu)，其特征在于：三維結(jié)構(gòu)通過(guò)多個(gè)三維結(jié)構(gòu)單元在豎直方向和水平方向堆疊形成。

7.按照權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的一種具有負(fù)泊松比特性的三維結(jié)構(gòu)的組合方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1：將兩個(gè)扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)單元重合放置，其中一個(gè)扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)單元以另一個(gè)扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)單元的轉(zhuǎn)動(dòng)線(xiàn)為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)90度；將四手性結(jié)構(gòu)單元水平放置，圓環(huán)的圓心位于轉(zhuǎn)動(dòng)線(xiàn)上，連接桿與連接塊的側(cè)面連接，形成一個(gè)三維結(jié)構(gòu)單元；

S2：將多個(gè)三維結(jié)構(gòu)單元在豎直方向和水平方向堆疊形成三維結(jié)構(gòu)。

8.按照權(quán)利要求7所述的一種具有負(fù)泊松比特性的三維結(jié)構(gòu)的組合方法，其特征在于：步驟S2中，在豎直方向上，一個(gè)三維結(jié)構(gòu)單元的兩根上橫桿分別與另一個(gè)三維結(jié)構(gòu)單元的兩根下橫桿重合放置；

在水平方向上，一個(gè)三維結(jié)構(gòu)單元的上橫桿的端部與另一個(gè)三維結(jié)構(gòu)單元的連接塊的側(cè)面連接，一個(gè)三維結(jié)構(gòu)單元的連接塊的側(cè)面與另一個(gè)三維結(jié)構(gòu)單元的下橫桿的端部連接；或一個(gè)三維結(jié)構(gòu)單元的一根下橫桿的端部與另一個(gè)三維結(jié)構(gòu)單元的連接塊的側(cè)面連接，一個(gè)三維結(jié)構(gòu)單元的連接塊的側(cè)面與另一個(gè)三維結(jié)構(gòu)單元的上橫桿的端部連接。