一种高断裂韧性力学超材料构型及其设计方法

    公开(公告)号:CN117933037A

    公开(公告)日:2024-04-26

    申请号:CN202410271124.7

    申请日:2024-03-11

    Inventor: 王晨译 亢战 刘湃

    Abstract: 一种高断裂韧性力学超材料构型及其设计方法,属于超材料领域,是一种仿贝壳结构的高刚度高断裂韧性的力学超材料构型,其中,力学超材料由多个有序排布的矩形单胞构成;所述有序排布指:多个矩形单胞在力学超材料内周期性或非均匀排布,对应的力学超材料在整体内具有与周期性排布相似的裂纹扩展路径或非均匀排布的裂纹扩展路径。本发明通过更改高刚度材料夹杂块的位置,能够按照实际的刚度和断裂韧性需求,给出仿贝壳brick and mortar结构的非均匀胞元设计构型;设计过程中采用了高度非线性的断裂力学分析方法,使得该设计过程能够很好地模拟所述的力学超材料的断裂力学行为;本发明提供的胞元构型能够通过突破传统brick and mortar构型中夹杂等间距交错分布的限制来调节结构的刚度和断裂韧性,同时具备制备工艺简单,适用于多种材料组合的特点。

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