单胞结构及零泊松比蜂窝结构.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114909419A(43)申请公布日2022.08.16(21)申请号202210406931.6(22)申请日2022.04.18(71)申请人武汉理工大学地址430063湖北省武汉市珞狮路122号(72)发明人凌鹤王子昊卢红张永权(74)专利代理机构广州嘉权专利商标事务所有限公司44205专利代理师黎扬鹏(51)Int.Cl.F16F7/12(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图9页(54)发明名称单胞结构及零泊松比蜂窝结构(57)摘要本发明公开了一种单胞结构及零泊松比蜂窝结构，其中单胞结构包括依次首尾相接的第一水平壁、第一斜壁、第一竖直壁、第二斜壁、第二水平壁、第三斜壁、第二竖直壁和第四斜壁，并形成呈反对称八边形的封闭形状；包含第一竖直壁和第二竖直壁的反对称八边形封闭形状使单胞结构具有更小的刚度，保证零泊松比特性的前提下具有更佳的变形能力。单胞结构还包括与第一水平壁和第一斜壁交点相连接的第一水平延伸壁以及与第二斜壁和第二水平壁交点相连接的第二水平延伸壁，第一和第二水平延伸壁在单胞结构阵列形成蜂窝结构时，作为连接媒介改善单胞结构间点与点的连接方式，使蜂窝结构组装更加便利同时提高整体结构的面内弯曲变形能力。CN114909419ACN114909419A权利要求书1/2页1.一种单胞结构，其特征在于，所述单胞结构包括：第一水平壁、第二水平壁、第一斜壁、第二斜壁、第三斜壁、第四斜壁、第一竖直壁、第二竖直壁、第一水平延伸壁和第二水平延伸壁，其中，所述第一水平壁、第一斜壁、第一竖直壁、第二斜壁、第二水平壁、第三斜壁、第二竖直壁和第四斜壁依次首尾相接，形成封闭形状，所述封闭形状呈反对称八边形；所述第一水平延伸壁与所述第一水平壁和所述第一斜壁的交点相连接，所述第二水平延伸壁与所述第二斜壁和所述第二水平壁的交点相连接，且所述第一水平延伸壁与所述第一水平壁位于同一条直线上，所述第二水平延伸壁与所述第二水平壁位于同一条直线上；所述第一水平壁和所述第二水平壁相互平行，所述第一竖直壁和所述第二竖直壁相互平行，所述第一斜壁和所述第四斜壁相互平行，所述第二斜壁和所述第三斜壁相互平行，且所述第一水平壁与所述第一竖直壁相互垂直；所述第一斜壁、第二斜壁、第三斜壁和所述第四斜壁的长度相等，所述第一水平壁和所述第二水平壁的长度相等，所述第一竖直壁和所述第二竖直壁的长度相等，所述第一水平延伸壁和所述第二水平延伸壁的长度相等。2.根据权利要求1所述的单胞结构，其特征在于，所述第一水平壁与所述第一斜壁的连接处、所述第一斜壁与所述第一竖直壁的连接处、所述第一竖直壁与所述第二斜壁的连接处、所述第二斜壁与所述第二水平壁的连接处、所述第二水平壁与所述第三斜壁的连接处、所述第三斜壁与所述第二竖直壁的连接处，所述第二竖直壁与所述第四斜壁的连接处、所述第四斜壁与所述第一水平壁的连接处、所述第一水平延伸壁与所述第一斜壁的连接处以及所述第二水平延伸壁与所述第二斜壁的连接处均开设有倒角结构。3.根据权利要求1所述的单胞结构，其特征在于，所述第一水平壁、第二水平壁、第一斜壁、第二斜壁、第三斜壁、第四斜壁、第一竖直壁、第二竖直壁、第一水平延伸壁和第二水平延伸壁的壁厚均相同。4.根据权利要求1所述的单胞结构，其特征在于，所述第一水平壁、第二水平壁、第一斜壁、第二斜壁、第三斜壁、第四斜壁、第一竖直壁、第二竖直壁、第一水平延伸壁和第二水平延伸壁的壁厚均为2mm。5.根据权利要求1所述的单胞结构，其特征在于，所述单胞结构的厚度为5mm。6.根据权利要求1所述的单胞结构，其特征在于，所述第一水平壁和所述第一斜壁的长度相等，所述第一水平延伸壁的长度为所述第一斜壁长度的一半，所述第一竖直壁的长度为所述第一斜壁长度的一半。7.根据权利要求6所述的单胞结构，其特征在于，所述第一斜壁的长度为10mm。8.一种零泊松比蜂窝结构，其特征在于，包括权利要求1至7中任一项所述的单胞结构，所述零泊松比蜂窝结构由多个所述单胞结构沿所述第一水平壁的方向和所述第一竖直壁的方向重复排列而成，其中，所述单胞结构沿所述第一水平壁的方向重复排列时，后一个单胞结构的第一水平延伸壁与前一个单胞结构的第一水平壁与第四斜壁的交点相连接；后一个单胞结构的第二水平延伸壁与前一个单胞结构的第二水平壁与第三斜壁的交点相连接；所述单胞结构沿所述第一竖直壁的方向重复排列时，后一个单胞结构的第一水平壁与前一个单胞结构的第二水平壁平行相贴，后一个单胞结构的第一水平延伸壁与前一个单胞结构的第二水平延伸壁平行相贴。2CN114909419A权利要求书2/2页9.根据权利要求8所述的零泊松比蜂窝结构，其特征在于，所述零泊松比蜂窝结构沿所述第一水平壁的方向每排有5个所述单胞结构依次相连接，