全文摘要
本实用新型公开了一种具有负泊松比效应的镜框，包括镜架与镜圈，所述镜架与镜圈为具有周期性横竖交替孔洞的穿孔结构；所述镜架与镜圈的孔洞结构的孔洞形状包括椭圆形、三角形和多边形；所述镜框内宽L应满足：120mm＆gt;L＆gt;139mm；镜框厚度d应满足2.5mm＆gt;d＆gt;3.5mm；所述镜圈高度H应满足：15mm＆gt;H＆gt;36mm。本实用新型利用该方法设计出的带有孔洞结构的材料，具有较大的负泊松比效应。该镜框受压情况下表现出负泊松比效应，较传统的镜框能承受更大的冲击力而不断裂，从而保护好镜片，更为轻质高强。
主设计要求
1.一种具有负泊松比效应的镜框，其特征在于：包括镜架与镜圈，所述镜架与镜圈为具有周期性横竖交替孔洞的穿孔结构；所述镜架与镜圈的孔洞结构的孔洞形状包括椭圆形、三角形和多边形；所述镜框内宽L应满足：120mm＆gt;L＆gt;139mm；镜框厚度d应满足2.5mm＆gt;d＆gt;3.5mm；所述镜圈高度H应满足：15mm＆gt;H＆gt;36mm。
设计方案
1.一种具有负泊松比效应的镜框，其特征在于：包括镜架与镜圈，所述镜架与镜圈为具有周期性横竖交替孔洞的穿孔结构；
所述镜架与镜圈的孔洞结构的孔洞形状包括椭圆形、三角形和多边形；
所述镜框内宽L应满足：120mm>L>139mm；镜框厚度d应满足2.5mm>d>3.5mm；
所述镜圈高度H应满足：15mm>H>36mm。
2.根据权利要求1所述的一种具有负泊松比效应的镜框，其特征在于：所述孔洞结构为金属材料或板材。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及一种利用负泊松比孔洞结构来设计具有负泊松比效应的镜框，属于新材料和新结构领域。
背景技术
负泊松比材料是具有受拉膨胀或者受压收缩性质的一种材料，是一类具有较高工程应用价值的功能性材料。负泊松比材料具有特殊的物理、机械和变形特性。例如，负泊松比效应可以提高材料的机械性能，包括剪切模量、断裂韧性、热冲击、强度和抗压痕性等。正是由于这些优异的性能，负泊松比材料在医疗设备、传感器、防护设备、航空航海及国防工程等领域具有越来越广阔的应用前景。三维负泊松比结构的制作可以结合3D打印技术。3D技术是利用计算机和立体打印技术对复杂的结构实现快速成型的高科技技术。它以数字模型为基础，所以精度高、机械化程度高、速度快。所以3D打印技术和三维负泊松比结构的制作相结合是一个未来的趋势，也会不断地成熟和发展。
眼镜是人们经常使用到的物品之一，但在很多突发情况下，眼镜镜框容易折断，甚至镜片飞出破碎等情况。本实用新型将镜框做成负泊松比结构，利用负泊松比材料优良的抗冲击性能和吸能特性，使镜框能够更好抵抗冲击力，从而保护镜片。孔洞结构也让其更加轻便。本实用新型将负泊松比结构和3D打印制造工艺相结合，设计和制作具有负泊松比效应的镜框。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术的不足，将负泊松比穿孔结构和和3D打印技术相结合，设计和制造了具实用性的负泊松比镜框，设计的镜框具有比传统镜框更好的抗冲击性、抗断裂性、轻便性。
本实用新型采用的技术方案为：一种具有负泊松比效应的镜框，包括镜架与镜圈，所述镜架与镜圈为具有周期性横竖交替孔洞的穿孔结构；
所述镜架与镜圈的孔洞结构的孔洞形状包括椭圆形、三角形和多边形；
所述镜框内宽L应满足：120mm>L>139mm；镜框厚度d应满足2.5mm>d>3.5mm；
所述镜圈高度H应满足：15mm>H>36mm。
作为优选，所述孔洞结构为金属材料或板材。
上述一种具有负泊松比效应的镜框的设计方法，包括以下步骤：
1)根据不同的人群来确定镜框的形状和尺寸，包括镜架内宽、镜圈高度和镜腿长度的形状和尺寸；
2)设计镜框的具有周期性横竖交替的孔洞结构，并在满足3D打印要求的情况下尽量减少孔洞结构的间距；
3)采用3D打印技术制出的具有负泊松比效应的镜框，该镜框具有高抗冲击强度，符合实际使用的需求；
4)用此方法生成的镜框具有负泊松比效应，且具有更好的抗冲击性能以及轻质高强特点。
本实用新型其产生负泊松比效应的关键在于镜架和镜圈的负泊松比孔洞结构的设计。在满足3D打印制作要求的情况下，保证横竖交替的孔状结构足够小，使镜架和镜圈具有负泊松比效应，从而使得镜框整体也具有负泊松比效应。通过该方法能设计出的镜架和镜圈具有明显的负泊松比效应，同时能在大的应变范围内维持负泊松比性能。
有益效果：本实用新型利用该方法设计出的带有孔洞结构的材料，具有较大的负泊松比效应。该镜框受压情况下表现出负泊松比效应，较传统的镜框能承受更大的冲击力而不断裂，从而保护好镜片，更为轻质高强。
附图说明
图1为具有负泊松比效应镜框的整体示意图；
图2为镜框的局部放大图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本实用新型做进一步描述：
如图1和2所示，一种具有负泊松比效应的镜框，包括镜架1与镜圈2，所述镜架1与镜圈2为具有周期性横竖交替孔洞的穿孔结构；
所述镜架1与镜圈2的孔洞结构的孔洞形状包括椭圆形、三角形和多边形；所述孔洞结构为金属材料或板材；
所述镜框内宽L应满足：120mm>L>139mm；镜框厚度d视镜片厚度而定，一般为：2.5mm>d>3.5mm；
所述镜圈2高度H应满足：15mm>H>36mm。
上述一种具有负泊松比效应的镜框的设计方法，包括以下步骤：
1)根据不同的人群来确定镜框的形状和尺寸，包括镜架内宽、镜圈高度和镜腿长度的形状和尺寸；
2)设计镜框的具有周期性横竖交替的孔洞结构，并在满足3D打印要求的情况下尽量减少孔洞结构的间距；
3)采用3D打印技术制出的具有负泊松比效应的镜框，该镜框具有高抗冲击强度，符合实际使用的需求；
4)用此方法生成的镜框具有负泊松比效应，且具有更好的抗冲击性能以及轻质高强特点。
应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本事例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920665345.7
申请日:2019-05-10
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:84(南京)
授权编号:CN209624916U
授权时间:20191112
主分类号:G02C 5/02
专利分类号:G02C5/02;G02C5/14;G02C5/00
范畴分类:30D;
申请人:南京工业大学
第一申请人:南京工业大学
申请人地址:210000江苏省南京市浦口区浦珠南路30号8020信箱32分箱
发明人:任鑫;骆陈;韩传镇;王仕龙;张相玉
第一发明人:任鑫
当前权利人:南京工业大学
代理人:徐激波
代理机构:32249
代理机构编号:南京瑞弘专利商标事务所（普通合伙）
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计
标签：泊松比论文;