一种具有负泊松比和自锁效应的组装吸能结构

来源：振动与冲击杂志2026年第3期北京时间：

作者：李俭钟,，吴瑾,，王悦鑫,，何欢hehuan@nuaa,

单位：1.南京航空航天大学航空航天结构力学及控制全国重点实验室， 南京210016；2.南京航空航天大学振动工程研究所， 南京210016

摘要：现有的负泊松比<span><span>(</span>negative Poisson's ratio,NPR)</span>结构通常具有复杂的几何结构，大都需要通过昂贵的增材制造技术制备，而增材制造技术的高成本和低生产效率限制着此类结构的工程应用。受传统二维负泊松比蜂窝元胞启发，设计了一种负泊松比单胞，并提出了由单胞组装而成的负泊松比自锁结构。结合理论、试验和仿真研究了单胞和自锁结构的准静态压缩力学性能，证明了平台应力理论和仿真的可靠性，得出自锁结构的比吸能1217.9 J/kg高于单胞比吸能423.5 J/kg；研究了壁厚和倾角关键几何参数对自锁结构缓冲吸能的影响，得出壁厚为1 mm，倾角为60°时，自锁结构吸能较好；分析了该自锁结构相较于传统二维负泊松比蜂窝（NPR）的吸能效果，自锁结构的比吸能约为NPR的51.7%。该自锁结构可通过传统方法制备，并可根据使用场景实现灵活组装，为开发低成本、轻量化、高能量吸收的超材料提供新的策略。<br>

关键词：负泊松比；组装；有限元仿真；冲击；缓冲吸能