一種具有零泊松比的網(wǎng)格結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了具有零泊松比的網(wǎng)格結構，包括:第一橫向拉脹邊11、第二橫向拉脹邊12、第一蛇形折疊斜向蜂窩邊21、第二蛇形折疊斜向蜂窩邊22、第一橫向蜂窩邊31和第二橫向蜂窩邊32；第一橫向拉脹邊11、第一蛇形折疊斜向蜂窩邊21、第二橫向拉脹邊12和第二蛇形折疊斜向蜂窩邊22依次首尾相連，第一蛇形折疊斜向蜂窩邊21和第二蛇形折疊斜向蜂窩邊22關于所述網(wǎng)格結構的中心軸對稱。
【專利說明】—種具有零泊松比的網(wǎng)格結構

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種網(wǎng)格結構技術，特別涉及一種具有零泊松比的網(wǎng)格結構。

【背景技術】
[0002]泊松比是材料的一種基本力學性能，反映了材料受單軸荷載時垂直于荷載方向變形性質。其計算公式為:
[0003]V = ~T~、
?，(I)
[0004]其中，^是材料的橫向應變量，％是材料的縱向應變量。各向同性材料的泊松比范圍在-1到0.5之間。大部分材料的泊松比一般為正值，但是通過改變材料的內部結構也有可能使結構呈現(xiàn)出負泊松比的效果。負泊松比材料由于在壓縮時產生橫向收縮，結構變得越來越致密，能有效地抵抗壓縮荷載，因此在承載、能量吸收等領域有著廣泛的應用和良好的前景。而零泊松比材料則在承受縱向荷載的時，橫向方向不產生形變。生物界中的軟木、軟骨、韌帶、角膜等組織結構就呈現(xiàn)出接近于零泊松比的特性。零泊松比材料能用在結構對橫向應變非常敏感的場合，能防止由于橫向應變而產生的失效。常規(guī)的網(wǎng)格結構，例如正六邊形蜂窩結構或六邊形的純拉脹結構會使結構呈現(xiàn)出正的或負的泊松比，使得結構在受縱向荷載時產生橫向收縮或膨脹。
實用新型內容
[0005]本實用新型首要的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺點與不足，提供一種具有零泊松比的網(wǎng)格結構，該網(wǎng)構結構的零泊松比效果與組成該網(wǎng)格結構的材料特性無關。
[0006]本實用新型的另一目的在于克服現(xiàn)有技術的缺點與不足，提供一種所述具有零泊松比的網(wǎng)格結構的壓縮方法，該壓縮方法通過內部特定邊的變形實現(xiàn)了網(wǎng)格結構整體結構的零泊松比。
[0007]本實用新型的首要目的通過下述技術方案實現(xiàn):一種具有零泊松比的網(wǎng)格結構，包括:第一橫向拉脹邊11、第二橫向拉脹邊12、第一蛇形折疊斜向蜂窩邊21、第二蛇形折疊斜向蜂窩邊22、第一橫向蜂窩邊31和第二橫向蜂窩邊32 ;所述第一蛇形折疊斜向蜂窩邊21包括依次連接的第一斜向蜂窩邊211、第二斜向蜂窩邊212、第三斜向蜂窩邊213和第四斜向蜂窩邊214 ;第二蛇形折疊斜向蜂窩邊22包括依次連接的第五斜向蜂窩邊221、第六斜向蜂窩邊222、第七斜向蜂窩邊223和第八斜向蜂窩邊224 ;所述的第一斜向蜂窩邊211、第二斜向蜂窩邊212、第三斜向蜂窩邊213、第四斜向蜂窩邊214、第五斜向蜂窩邊221、第六斜向蜂窩邊222、第七斜向蜂窩邊223和第八斜向蜂窩邊224的長度相等；第一斜向蜂窩邊211和第二斜向蜂窩邊212之間的夾角、第二斜向蜂窩邊212和第三斜向蜂窩邊213之間的夾角、第三斜向蜂窩邊213和第四斜向蜂窩邊214之間的夾角、第五斜向蜂窩邊221和第六斜向蜂窩邊222之間的夾角、第六斜向蜂窩邊222和第七斜向蜂窩邊223之間的夾角以及第七斜向蜂窩邊223和第八斜向蜂窩邊224之間的夾角相等；第一橫向拉脹邊11、第一蛇形折疊斜向蜂窩邊21、第二橫向拉脹邊12和第二蛇形折疊斜向蜂窩邊22依次首尾相連，第一橫向蜂窩邊31與第二斜向蜂窩邊212和第三斜向蜂窩邊213的交點相連接，第二橫向蜂窩邊32與第六斜向蜂窩邊222和第七斜向蜂窩邊223的交點相連接；第一橫向蜂窩邊31位于第一蛇形折疊斜向蜂窩邊21的外側，第二橫向蜂窩邊32位于第二蛇形折疊斜向蜂窩邊22的外側。第一橫向拉脹邊11和第二橫向拉脹邊12的長度相等；第一橫向拉脹邊11、第二橫向拉脹邊12、第一橫向蜂窩邊31和第二橫向蜂窩邊32之間兩兩平行；所述第一蛇形折疊斜向蜂窩邊21和第二蛇形折疊斜向蜂窩邊22關于所述網(wǎng)格結構的中心軸對稱。
[0008]所述的第一橫向拉脹邊11與第一斜向蜂窩邊211的夾角、第一橫向拉脹邊11與第五斜向蜂窩邊221的夾角、第二橫向拉脹邊12與第四斜向蜂窩邊214的夾角以及第二橫向拉脹邊12與第八斜向蜂窩邊224之間的夾角均為60° ;第一斜向蜂窩邊211與第二斜向蜂窩邊212的夾角、第一橫向蜂窩邊31與第二斜向蜂窩邊212的夾角以及第二橫向蜂窩邊32與第六斜向蜂窩邊222的夾角均為120° ;第一橫向蜂窩邊31和第二橫向蜂窩邊32的長度相等；第一橫向蜂窩邊31、第一斜向蜂窩邊211和第一橫向拉脹邊11的長度比例為1:2:4。
[0009]通過共用第一橫向拉脹邊11和第二橫向拉脹邊12以及把若干個網(wǎng)格結構的第一橫向蜂窩邊31和第二橫向蜂窩邊32依次連接，把零泊松比網(wǎng)格結構重復排列。
[0010]制備所述網(wǎng)格結構的材料為鋁板、木板、紙板或高分子材料。制備所述網(wǎng)格結構的方法為滾壓成型法、激光焊接法、紙板粘結法、紫外光固化法或快速成型法。
[0011]本實用新型的另一目的通過以下技術方案實現(xiàn):一種所述具有零泊松比的網(wǎng)格結構的壓縮方法，包括以下步驟:
[0012]步驟1、對第一橫向拉脹邊11和第二橫向拉脹邊12進行壓縮；
[0013]步驟2、第一斜向蜂窩邊211和第二斜向蜂窩邊212之間的夾角、第二斜向蜂窩邊212和第三斜向蜂窩邊213之間的夾角、第三斜向蜂窩邊213和第四斜向蜂窩邊214之間的夾角、第五斜向蜂窩邊221和第六斜向蜂窩邊222之間的夾角、第六斜向蜂窩邊222和第七斜向蜂窩邊223之間的夾角、第七斜向蜂窩邊223和第八斜向蜂窩邊224之間的夾角、第一橫向拉脹邊11與第一斜向蜂窩邊211的夾角、第一橫向拉脹邊11與第五斜向蜂窩邊221的夾角、第二橫向拉脹邊12與第四斜向蜂窩邊214的夾角以及第二橫向拉脹邊12與第八斜向蜂窩邊224之間的夾角減小；第一橫向蜂窩邊31與第二斜向蜂窩邊212的夾角以及第二橫向蜂窩邊32與第六斜向蜂窩邊222的夾角增大；第一橫向拉脹邊11和第二橫向拉脹邊12之間的距離、第一橫向蜂窩邊31和第一橫向拉脹邊11之間的距離、第一橫向蜂窩邊31和第二橫向拉脹邊12之間的距離、第二橫向蜂窩邊32和第一橫向拉脹邊11之間的距離以及第二橫向蜂窩邊32和第二橫向拉脹邊12之間的距離均縮短；
[0014]步驟3、第二斜向蜂窩邊212和第三斜向蜂窩邊213的交點與第六斜向蜂窩邊222和第七斜向蜂窩邊223的交點之間的距離保持不變，使所述網(wǎng)格結構的橫向應變及泊松比均為零。
[0015]在步驟2中，所述第一橫向拉脹邊11與第五斜向蜂窩邊221的交點、第二橫向蜂窩邊32與第六斜向蜂窩邊222之間的交點以及第五斜向蜂窩邊221與第六斜向蜂窩邊222之間的交點所受的橫向分力均為零，因此，對于第五斜向蜂窩邊221有:
廠丨/cos沒 /οΛ
[0016] M\ =--- (2)
[0017]其中M1為第五蜂窩邊221所受的外力彎矩，F(xiàn)1為第五蜂窩邊221所受的外力，Θ為第五斜向蜂窩邊221與第六斜向蜂窩邊222之間的夾角的一半。I為第五蜂窩邊的長度。
[0018]以第五斜向蜂窩邊221與第六斜向蜂窩邊222之間的交點為參考點，由梁彎曲理論得到第一橫向拉脹邊11與第五斜向蜂窩邊221的交點與第五斜向蜂窩邊221與第六斜向蜂窩邊222之間的交點的相對位移^為:
? cos,-V、
[0019]<5, --(3)
112Δ7 ,
[0020]其中，EI為第五蜂窩邊221的抗彎剛度。
[0021]所述第一橫向拉脹邊11與第五斜向蜂窩邊221的交點與第五斜向蜂窩邊221與第六斜向蜂窩邊222之間的交點的橫向相對位移δ lh為:
Γ ? s /y cos si η θr
[0022]dlh --(4)
111 12Ε1 ，
[0023]對于第六斜向蜂窩邊222有:
? /%/cos6>,w
[0024]M2 = ——C 5 )
二 ，
[0025]其中，M2為第六蜂窩邊222所受的外力彎矩，F(xiàn)2為第六蜂窩邊222所受的外力。
[0026]第二橫向蜂窩邊32與第六斜向蜂窩邊222之間的交點與第五斜向蜂窩邊221與第六斜向蜂窩邊222之間的交點的相對位移δ 2為:
Γ ?FJ' CQS Θ
[0027]--(6)
2\2Ε? ，
[0028]所述第二橫向蜂窩邊32與第六斜向蜂窩邊222之間的交點與第五斜向蜂窩邊221與第六斜向蜂窩邊222之間的交點的橫向相對位移δ 2h為:
π ? ? F2I3 cos^sin θ
[0029]S2b = —--C 7 )
21112 E/ ,
[0030]對第五斜向蜂窩邊221與第六斜向蜂窩邊222之間的交點有:
[0031]F1 = F2, (8)
[0032]把式⑶分別代入式⑵和式(5)，得到:
[0033]M1 = M2,
[0034]把式(8)分別代入式(3)和式(6)，得到:
[0035]S1= δ 2，
[0036]把式⑶分別代入式(4)和式(7)中，得到:
[0037]Slh= 52h,
[0038]第五斜向蜂窩邊221與第六斜向蜂窩邊222的受力與水平相對位移完全一致，第一橫向拉脹邊11與第五斜向蜂窩邊221的交點與第二橫向蜂窩邊32與第六斜向蜂窩邊222之間的交點之間的橫向相對位移為零。
[0039]本實用新型的原理:本實用新型通過共用橫向拉脹邊、以及把若干個網(wǎng)格結構的橫向蜂窩邊依次連接，把零泊松比網(wǎng)格結構重復排列。零泊松比網(wǎng)格結構在受外力或沖擊荷載的情況下，橫向拉脹邊與橫向蜂窩邊之間的兩個斜向蜂窩邊開始折疊并產生向孔格內部方向的彎曲變形。變形后橫向拉脹邊與橫向蜂窩邊之間的垂直距離減少，而橫向拉脹邊之間、橫向蜂窩邊之間以及拉脹邊與橫向蜂窩邊之間的水平距離卻保持不變，使網(wǎng)格結構的橫向應變及泊松比均為零。
[0040]本實用新型相對于現(xiàn)有技術具有如下的優(yōu)點及效果:
[0041](I)本實用新型提出了一種具有零泊松比的網(wǎng)格結構，通過適當?shù)馗淖儾牧系膬炔拷Y構，使材料呈現(xiàn)出零泊松比效果。
[0042](2)本實用新型提出的網(wǎng)格結構，其零泊松比效果與組成該網(wǎng)格的材料特性無關。
[0043](3)本實用新型提出的網(wǎng)格結構結構簡單，可以通過滾壓成型、光固化等工藝大量快速生產，適合工業(yè)應用。
[0044](4)本實用新型提出的網(wǎng)格結構，依然具有較高的孔隙率，同樣適用于常規(guī)蜂窩網(wǎng)格的應用領域。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0045]圖1為變形前的具有零泊松比的網(wǎng)格結構圖；其中，11為第一橫向拉脹邊，12為第二橫向拉脹邊，21為第一蛇形折疊斜向蜂窩邊，22為第二蛇形折疊斜向蜂窩邊，211為第一斜向蜂窩邊，212為第二斜向蜂窩邊、213為第三斜向蜂窩邊,214為第四斜向蜂窩邊；221為第五斜向蜂窩邊、222為第六斜向蜂窩邊、223為第七斜向蜂窩邊，224為第八斜向蜂窩邊，31為第一橫向蜂窩邊，32為第二橫向蜂窩邊。
[0046]圖2為受壓變形后的具有零泊松比的網(wǎng)格結構圖。
[0047]圖3為若干個具有零泊松比的網(wǎng)格結構所連接后的結構圖。
[0048]圖4a為具有零泊松比的網(wǎng)格所受壓縮荷載的示意圖；其中，節(jié)點4為第一橫向拉脹邊11與第五斜向蜂窩邊221的交點，節(jié)點5為第二橫向蜂窩邊32與第六斜向蜂窩邊222的交點，節(jié)點6為第五斜向蜂窩邊221與第六斜向蜂窩邊222之間的交點。
[0049]圖4b為具有零泊松比的網(wǎng)格結構網(wǎng)格內的斜向蜂窩邊的受力分析示意圖。
[0050]圖5a為普通六邊形蜂窩結構受壓時的整體變形圖。
[0051]圖5b為具有零泊松比的網(wǎng)格結構受壓時的整體變形圖。
[0052]圖6為具有零泊松比的網(wǎng)格結構的泊松比與縱向應變的關系圖。

【具體實施方式】
[0053]下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步詳細的描述，但本實用新型的實施方式不限于此。
[0054]實施例
[0055]如圖1所示，一種零泊松比網(wǎng)格結構，包括第一橫向拉脹邊11、第二橫向拉脹邊12、第一蛇形折疊斜向蜂窩邊21、第二蛇形折疊斜向蜂窩邊22、第一橫向蜂窩邊31和第二橫向蜂窩邊32 ;所述第一蛇形折疊斜向蜂窩邊21包括依次連接的第一斜向蜂窩邊211、第二斜向蜂窩邊212、第三斜向蜂窩邊213和第四斜向蜂窩邊214 ;第二蛇形折疊斜向蜂窩邊22包括依次連接的第五斜向蜂窩邊221、第六斜向蜂窩邊222、第七斜向蜂窩邊223和第八斜向蜂窩邊224 ；所述的第一斜向蜂窩邊211、第二斜向蜂窩邊212、第三斜向蜂窩邊213、第四斜向蜂窩邊214、第五斜向蜂窩邊221、第六斜向蜂窩邊222、第七斜向蜂窩邊223和第八斜向蜂窩邊224的長度相等；第一斜向蜂窩邊211和第二斜向蜂窩邊212之間的夾角、第二斜向蜂窩邊212和第三斜向蜂窩邊213之間的夾角、第三斜向蜂窩邊213和第四斜向蜂窩邊214之間的夾角、第五斜向蜂窩邊221和第六斜向蜂窩邊222之間的夾角、第六斜向蜂窩邊222和第七斜向蜂窩邊223之間的夾角以及第七斜向蜂窩邊223和第八斜向蜂窩邊224之間的夾角相等；第一橫向拉脹邊11、第一蛇形折疊斜向蜂窩邊21、第二橫向拉脹邊12和第二蛇形折疊斜向蜂窩邊22依次首尾相連，第一橫向蜂窩邊31與第二斜向蜂窩邊212和第三斜向蜂窩邊213的交點相連接，第二橫向蜂窩邊32與第六斜向蜂窩邊222和第七斜向蜂窩邊223的交點相連接；第一橫向蜂窩邊31位于第一蛇形折疊斜向蜂窩邊21的外側，第二橫向蜂窩邊32位于第二蛇形折疊斜向蜂窩邊22的外側。第一橫向拉脹邊11和第二橫向拉脹邊12的長度相等；第一橫向拉脹邊11、第二橫向拉脹邊12、第一橫向蜂窩邊31和第二橫向蜂窩邊32之間兩兩平行；所述第一蛇形折疊斜向蜂窩邊21和第二蛇形折疊斜向蜂窩邊22關于所述網(wǎng)格結構的中心軸對稱。
[0056]所述的第一橫向拉脹邊11與第一斜向蜂窩邊211的夾角、第一橫向拉脹邊11與第五斜向蜂窩邊221的夾角、第二橫向拉脹邊12與第四斜向蜂窩邊214的夾角以及第二橫向拉脹邊12與第八斜向蜂窩邊224之間的夾角均為60° ;第一斜向蜂窩邊211與第二斜向蜂窩邊212的夾角、第一橫向蜂窩邊31與第二斜向蜂窩邊212的夾角以及第二橫向蜂窩邊32與第六斜向蜂窩邊222的夾角均為120° ;第一橫向蜂窩邊31和第二橫向蜂窩邊32的長度相等；第一橫向蜂窩邊31、第一斜向蜂窩邊211和第一橫向拉脹邊11的長度比例為1:2:4。
[0057]當零泊松比網(wǎng)格結構受壓縮荷載時，如圖2所示，第一斜向蜂窩邊211和第二斜向蜂窩邊212之間的夾角、第二斜向蜂窩邊212和第三斜向蜂窩邊213之間的夾角、第三斜向蜂窩邊213和第四斜向蜂窩邊214之間的夾角、第五斜向蜂窩邊221和第六斜向蜂窩邊222之間的夾角、第六斜向蜂窩邊222和第七斜向蜂窩邊223之間的夾角、第七斜向蜂窩邊223和第八斜向蜂窩邊224之間的夾角、第一橫向拉脹邊11與第一斜向蜂窩邊211的夾角、第一橫向拉脹邊11與第五斜向蜂窩邊221的夾角、第二橫向拉脹邊12與第四斜向蜂窩邊214的夾角以及第二橫向拉脹邊12與第八斜向蜂窩邊224之間的夾角減??；第一橫向蜂窩邊31與第二斜向蜂窩邊212的夾角以及第二橫向蜂窩邊32與第六斜向蜂窩邊222的夾角增大；第一橫向拉脹邊11和第二橫向拉脹邊12之間的距離、第一橫向蜂窩邊31和第一橫向拉脹邊11之間的距離、第一橫向蜂窩邊31和第二橫向拉脹邊12之間的距離、第二橫向蜂窩邊32和第一橫向拉脹邊11之間的距離以及第二橫向蜂窩邊32和第二橫向拉脹邊12之間的距離均縮短；第二斜向蜂窩邊212和第三斜向蜂窩邊213的交點與第六斜向蜂窩邊222和第七斜向蜂窩邊223的交點之間的距離保持不變，使所述網(wǎng)格結構的橫向應變及泊松比均為零。
[0058]如圖3所示，所述的多個零泊松比網(wǎng)格結構通過共用第一橫向拉脹邊11、第二橫向拉脹邊12以及把若干個網(wǎng)格結構的第一橫向蜂窩邊31和第二橫向蜂窩邊32依次連接，把具有零泊松比的網(wǎng)格結構重復排列。
[0059]如圖4a所示，節(jié)點4為第一橫向拉脹邊11與第五斜向蜂窩邊221的交點，節(jié)點5為第二橫向蜂窩邊32與第六斜向蜂窩邊222的交點，節(jié)點6為第五斜向蜂窩邊221與第六斜向蜂窩邊222的交點。當網(wǎng)格結構受壓縮荷載時，通過計算第五斜向蜂窩邊221和第六斜向蜂窩邊222的變形來計算結構的整體泊松比。第五斜向蜂窩邊221和第六斜向蜂窩邊222的受力分析如圖4b所示。由于結構受垂直荷載，由力平衡條件可以知道節(jié)點4、5和6處所受的水平分力均為零，因此對第五斜向蜂窩邊221有:

FJ cos Θ
[0060]似 ? =—-—(2)
[0061]其中M1為第五蜂窩邊221所受的外力彎矩，F(xiàn)1為第五蜂窩邊221所受的外力，Θ為第五斜向蜂窩邊221與第六斜向蜂窩邊222之間的夾角的一半。I為第五蜂窩邊的長度。
[0062]以節(jié)點6為參考點，由梁彎曲理論可知節(jié)點4與節(jié)點6的相對位移\為:
Γ?0./7I/ ' COS^Z1X
[0063]S1 = 1 丨 γ,
[0064]其中，EI為第五蜂窩邊221的抗彎剛度。
[0065]節(jié)點4與節(jié)點6的水平相對位移S lh為:
ccos ^sin Θ廣 A、
[0066]^(4)
ML.! ,
[0067]同理可得對第六斜向蜂窩邊222有:
,, /'Vcos^λ - V
[0068]M2 =—^~--C5)
丄 ■>
[0069]其中，M2為第六蜂窩邊222所受的外力彎矩，F(xiàn)2為第六蜂窩邊222所受的外力。
[0070]節(jié)點5與節(jié)點6的相對位移δ 2為:
0 /-Vcos Θ/ ,、
[0071]S2 = ~--(6)
2 \2ΕΙ ,
[0072]節(jié)點5與節(jié)點6的水平相對位移S 2h為:
l:\l" cos^sin Θrn\
[0073]^2h =:——
ML.! y
[0074]對節(jié)點6，有:
[0075]F1 = F2， (8)
[0076]把式⑶分別代入式⑵和式(5)，得到:
[0077]M1 = M2,
[0078]把式⑶分別代入式(3)和式(6)，得到:
[0079]δ j = δ 2,
[0080]把式⑶分別代入式(4)和式(7)中，得到:
[0081]δ lh = δ 2h,
[0082]第五斜向蜂窩邊221和第六斜向蜂窩邊222的受力與水平相對位移完全一致，節(jié)點4與節(jié)點5之間在水平方向上沒有相對位移，因此第二橫向蜂窩邊32與第一橫向拉脹邊11之間沒有橫向相對位移，在受載過程中整個結構的橫向沒有變形，橫向應變ε χ為零，由公式(I)可以計算得出該結構的泊松比為零。
[0083]下面介紹本實施例零泊松比網(wǎng)格的一種制造方法，并給出有限元壓縮仿真和網(wǎng)格拉伸結果以驗證本結構的實際效果。
[0084]采用光固化成型工藝快速獲得具有零泊松比的網(wǎng)格結構，首先將UV光油倒入表面光滑的模具中，等液面流動平整后在液面上方蓋上一張掩膜并固定，掩膜的表面刻有網(wǎng)格圖案，其中透光部分為圖3所示的重復排列的零泊松比網(wǎng)格圖案，其余為遮光部分。然后利用3000W的UV燈照射此模具，單次曝光時間約8-15秒，根據(jù)固化程度重復曝光2-4次，等固化完全后小心地分離掩膜、制品和模具，用清水小心清洗固化制品后即可得到零泊松比網(wǎng)格結構，該方法所得到的第一拉脹邊11的長度范圍為0.5-10mm,寬度范圍為0.05_2_，厚度范圍為0.1-lmm。
[0085]有限元壓縮仿真結果:
[0086]如圖5a所示，傳統(tǒng)的正六邊形蜂窩結構在受壓時斜向蜂窩邊折疊變形后會把相鄰的橫向蜂窩邊撐開，因此會發(fā)生橫向膨脹。如圖5b所示，本實用新型結構在受到外力或高速沖擊時，結構的縱向變形主要通過兩個斜向蜂窩邊之間的折疊變形產生。而第一橫向蜂窩邊31和第二橫向蜂窩邊32之間的橫向距離則保持不變，因此通過各邊的變形和協(xié)調，垂直于荷載方向結構幾乎不產生膨脹或收縮，整體結構呈現(xiàn)出一種零泊松比的效果，該類結構能應用于對零泊松比有特殊要求的場合。
[0087]實際零泊松比網(wǎng)格結構的拉伸結果:
[0088]對光固化成型的網(wǎng)格進行拉伸，可以得出網(wǎng)格結構的泊松比隨縱向應變變化的圖像，如圖6所示，X軸代表網(wǎng)格拉伸時的縱向應變數(shù)值，Y軸代表網(wǎng)格的泊松比數(shù)值?？梢娏悴此杀染W(wǎng)格結構的泊松比在拉伸過程中始終在零值附近波動(應變小于0.01時偏離較大是由于網(wǎng)格初始尚未拉緊)并最終穩(wěn)定在零值，因此該結構能很好地實現(xiàn)零泊松比的功倉泛。
[0089]上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種具有零泊松比的網(wǎng)格結構，其特征在于，包括:第一橫向拉脹邊(11)、第二橫向拉脹邊(12)、第一蛇形折疊斜向蜂窩邊(21)、第二蛇形折疊斜向蜂窩邊(22)、第一橫向蜂窩邊(31)和第二橫向蜂窩邊(32);所述第一蛇形折疊斜向蜂窩邊(21)包括依次連接的第一斜向蜂窩邊(211)、第二斜向蜂窩邊(212)、第三斜向蜂窩邊(213)和第四斜向蜂窩邊(214);第二蛇形折疊斜向蜂窩邊(22)包括依次連接的第五斜向蜂窩邊(221)、第六斜向蜂窩邊(222)、第七斜向蜂窩邊(223)和第八斜向蜂窩邊(224);所述的第一斜向蜂窩邊(211)、第二斜向蜂窩邊(212)、第三斜向蜂窩邊(213)、第四斜向蜂窩邊(214)、第五斜向蜂窩邊(221)、第六斜向蜂窩邊(222)、第七斜向蜂窩邊(223)和第八斜向蜂窩邊(224)的長度相等；第一斜向蜂窩邊(211)和第二斜向蜂窩邊(212)之間的夾角、第二斜向蜂窩邊(212)和第三斜向蜂窩邊(213)之間的夾角、第三斜向蜂窩邊(213)和第四斜向蜂窩邊(214)之間的夾角、第五斜向蜂窩邊(221)和第六斜向蜂窩邊(222)之間的夾角、第六斜向蜂窩邊(222)和第七斜向蜂窩邊(223)之間的夾角以及第七斜向蜂窩邊(223)和第八斜向蜂窩邊(224)之間的夾角相等；第一橫向拉脹邊(11)、第一蛇形折疊斜向蜂窩邊(21)、第二橫向拉脹邊(12)和第二蛇形折疊斜向蜂窩邊(22)依次首尾相連，第一橫向蜂窩邊(31)與第二斜向蜂窩邊(212)和第三斜向蜂窩邊(213)的交點相連接，第二橫向蜂窩邊(32)與第六斜向蜂窩邊(222)和第七斜向蜂窩邊(223)的交點相連接；第一橫向蜂窩邊(31)位于第一蛇形折疊斜向蜂窩邊(21)的外側，第二橫向蜂窩邊(32)位于第二蛇形折疊斜向蜂窩邊(22)的外側；第一橫向拉脹邊(11)和第二橫向拉脹邊(12)的長度相等；第一橫向拉脹邊(11)、第二橫向拉脹邊(12)、第一橫向蜂窩邊(31)和第二橫向蜂窩邊(32)之間兩兩平行；所述第一蛇形折疊斜向蜂窩邊(21)和第二蛇形折疊斜向蜂窩邊(22)關于所述網(wǎng)格結構的中心軸對稱。
2.根據(jù)權利要求1所述的具有零泊松比的網(wǎng)格結構，其特征在于，所述的第一橫向拉脹邊(11)與第一斜向蜂窩邊(211)的夾角、第一橫向拉脹邊(11)與第五斜向蜂窩邊(221)的夾角、第二橫向拉脹邊(12)與第四斜向蜂窩邊(214)的夾角以及第二橫向拉脹邊(12)與第八斜向蜂窩邊(224)之間的夾角均為60° ;第一斜向蜂窩邊(211)與第二斜向蜂窩邊(212)的夾角、第一橫向蜂窩邊(31)與第二斜向蜂窩邊(212)的夾角以及第二橫向蜂窩邊(32)與第六斜向蜂窩邊(222)的夾角均為120° ;第一橫向蜂窩邊(31)和第二橫向蜂窩邊(32)的長度相等；第一橫向蜂窩邊(31)、第一斜向蜂窩邊(211)和第一橫向拉脹邊(11)的長度比例為1:2:4。
3.根據(jù)權利要求1所述的具有零泊松比的網(wǎng)格結構，其特征在于，通過共用第一橫向拉脹邊(11)和第二橫向拉脹邊(12)以及把若干個網(wǎng)格結構的第一橫向蜂窩邊(31)和第二橫向蜂窩邊(32)依次連接。
【文檔編號】G09B23/10GK204066527SQ201420425024
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年7月30日 優(yōu)先權日:2014年7月30日
【發(fā)明者】劉旺玉, 黃家樂, 汪寧陵, 羅遠強, 林貞瓊 申請人:華南理工大學