新型斜十字负泊松比结构弹性力学性能研究

摘要

负泊松比(Negative Poisson’s Ratio, NPR)结构优异的能量吸收和体积变化可调能力,使其在航空航天、生物医学和军工设备等领域具有广泛的应用前景。提出了一种水平和铅垂方向具有负泊松比特性而45°方向具有正泊松比特性的新型斜十字结构,并利用能量法和卡氏第二定理,推导了该结构的等效弹性模量、等效泊松比及相对密度的解析表达式。利用有限元模拟和实验测试,验证了解析表达式的正确性。同时,给出了几何参数对结构等效弹性模量和泊松比的影响规律。研究结果完善了该类结构在力学性能方面的研究,为其在工程实际中的推广和应用提供了理论依据。