每日新文 | 大变形下具有可定制面内泊松比的柔性复合材料结构

这篇文章讨论了如何调节软弹性材料在大变形下的固有泊松比，这对于变形结构和可拉伸电子产品等新兴领域非常重要。

1. 研究背景 ：调节软弹性材料在大变形下的泊松比对于其在变形结构和可拉伸电子产品等领域的应用至关重要。

2. 材料选择 ：研究者选择了一种复合材料，将拉胀蜂窝结构嵌入软材料中，以调节面内泊松比。

3. 理论模型 ：基于悬臂梁模型，建立了一个理论模型，用于指导复合材料结构的设计优化。

4. 预测与分析 ：理论模型预测了不同构型复合材料结构的宏观本构关系和面内泊松比，并与有限元分析结果一致。

5. 实验结果 ：在30%应变范围内，泊松比-应变曲线的斜率随着斜杆长度的增加而减小，面内泊松比随着横杆与斜杆夹角的增加而增大。

6. 优化设计 ：提出了一种以面内泊松比为目标函数的优化设计方法，并优化制造了变形机翼面内泊松比近似为零的蒙皮结构。

调节软弹性材料在大变形下固有的泊松比对于其在新兴领域（例如变形结构和可拉伸电子产品）的应用非常重要。在这项研究中，作者选择了一种复合材料，其中将拉胀蜂窝嵌入软材料中以调节面内泊松比。基于悬臂梁模型，建立了指导复合材料结构设计优化的理论模型。理论模型预测了不同构型复合材料结构的宏观本构关系和面内泊松比，与有限元分析结果一致。在30%应变范围内，泊松比-应变曲线的斜率随着斜杆长度的增加而减小，面内泊松比随着横杆与斜杆夹角的增加而增大。此外，作者提出了一种以面内泊松比为目标函数的优化设计方法，然后优化并制造了变形机翼面内泊松比近似为零的蒙皮结构。该研究成果为柔性薄层面内泊松比的调控提供了理论指导。