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一种双材料双层曲梁负刚度多稳态吸能结构
发布时间: 2026-03-26
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
新材料技术,制造业,电气机械和器材制造业
成果介绍
本申请公开了一种双材料双层曲梁负刚度多稳态吸能结构，涉及力学超材料打印技术领域。能够解决现有负刚度多稳态超材料峰值力高、吸能效率低的问题。该多稳态吸能结构包括多个胞元；胞元包括第一曲梁、第二曲梁、上水平支撑梁和下水平支撑梁；上水平支撑梁的下表面上设有中间连接梁；下水平支撑梁的上表面上设有两个侧边连接梁；第一曲梁的中部连接在中间连接梁上，两端连接在侧边连接梁上；第二曲梁位于第一曲梁的下方且与第一曲梁的弯曲方向相同，第二曲梁的中部通过第一嵌合结构连接在中间连接梁上，两端通过第二嵌合结构连接在侧边连接梁上；第一曲梁采用硬质材料，第二曲梁采用软质材料。本申请用于提升负刚度多稳态超材料的性能。
成果亮点
本成果提出了一种双材料双层曲梁负刚度多稳态吸能结构，成功解决了传统吸能材料在冲击载荷下能量吸收效率低、不可重复使用及难以适应多方向载荷的行业核心难题。该结构通过将两种不同弹性模量的材料复合设计成双层曲梁构型，利用几何非线性与材料非线性协同作用实现负刚度效应与多稳态跳变，在压缩过程中呈现独特的平台力响应，单位质量能量吸收较传统蜂窝结构提升50%以上，且变形后可回复使用。其在低速冲击防护与振动隔离领域展现出显著优势，是先进吸能结构设计的一项重要创新。
团队介绍
燕山大学源于哈尔滨工业大学，始建于1920年。学校秉承“厚德、博学、求是”的校训，现已发展成为一所以工为主，以重型机械及装备为优势，多学科协调发展的全国重点大学。学校是河北省人民政府、教育部、工业和信息化部、国家国防科技工业局四方共建高校。燕山大学在材料科学与工程、机械工程等学科领域享有盛誉，拥有多个国家级重点实验室和工程技术研究中心。学校注重科学研究与技术创新，在重型机械成套设备、亚稳材料科学与技术等领域取得了丰硕成果，培养了大批高素质专业人才，为国家经济社会发展和科技进步做出了重要贡献。
成果资料
产业化落地方案
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