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  • 教师姓名: 韩宾
  • 所在单位: 机械工程学院
  • 学历: 硕博连读
  • 性别: 男
  • 学位: 博士
  • 职称: 教授
  • 博士生导师: 是
  • 硕士生导师: 是

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西交大3D打印多稳态-压扭超结构,为新一代多功能器件开发提供新思路

发布时间:2025-06-17
点击次数:
发布时间:
2025-06-17
文章标题:
西交大3D打印多稳态-压扭超结构,为新一代多功能器件开发提供新思路
内容:

机械超结构是一类可以通过几何尺寸设计实现反直觉力学性能的周期性结构。其中,具有多稳态机制的机械超结构能够通过可逆地重构形状,实现力学性能可调,并且可以通过稳定构型切换实现非损伤的能量锁定,为可重复的冲击防护提供新思路。然而,现有的多稳态超结构大多只能沿着压缩方向实现二维的稳定构型切换,并且需要严格控制变形量以避免局部大变形引起的结构破坏。如何实现大变形、多维度可编程、多功能一体化的协同,是一个悬而未决的问题。

 

针对这一难题,西安交通大学机械学院韩宾、张琦教授团队提出了一种多稳态扭转超结构,并且结合增材制造及嵌锁组装技术实现了低成本、快速制造。多稳态扭转超结构有效避免了局部过度变形,大幅提高允许压缩变形,允许压缩量可以达到结构高度的80%,并且实现了力学性能、变形模式、防护功能的多维度可编程。进一步的结构优化设计增强了能量耗散性能,在缓冲、减振等安全防护领域具有出色的应用潜力。文章链接:https://doi.org/10.1016/j.addma.2024.104550