力学超材料的构筑及其超常新功能

论文摘要

力学超材料是具有反直觉力学性质的人工微结构,其性能取决于人工原子的几何结构而不是材料组分。典型的力学超材料通常与4个弹性常数相关联:杨氏模量E,剪切模量G,体模量K和泊松比v。按所调控弹性常数的不同,将几何结构种类繁多的力学超材料分类为负泊松比拉胀材料（v<0,G>>K）、剪切模量消隐五模式反胀材料（G<<K）、负压缩性材料（-4G/3<K<0）、模式转换可调刚度材料（E）、低密度超强仿晶格材料（E/ρ）、负热膨胀材料。基于人工晶格结构和手性/反手性几何结构单元,扼要地论及在人工几何构筑方面的基本情况,以及不同构型与超常力学性能之间的联系。从而为拓展力学超材料的研究领域提供了系统性的架构,展望了面向3D打印技术制备的力学超材料的发展前景。

论文目录

• 1 前言
• 2 力学超材料的定义与范畴
• 3 力学超材料的超常力学性能
•   3.1 负泊松比的拉胀行为
•   3.2 剪切模量消隐的超流体
•   3.3 负剪切模量的负可压缩性
•   3.4 杨氏模量可调节的双稳态特性
•   3.5 轻质超强仿晶格缺陷
•   3.6 负热膨胀行为
• 4 力学超材料的几何结构构建
•   4.1 人工晶格结构
•   4.2 手性与反手性几何结构
• 5 结语

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 于相龙,周济

关键词: 力学超材料,负泊松比,五模式,轻质超强,负热膨胀

来源: 中国材料进展 2019年01期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 材料科学

单位: 中国科学技术大学中国科学院材料力学行为和设计重点实验室,清华大学材料学院新型陶瓷材料与精细工艺国家重点实验室

基金: 国家自然科学基金资助项目(51532004,11274198),高校科研专项(WK2090050044)

分类号: TB34

页码: 14-21+41

总页数: 9

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