Scherk单周期极小曲面力学特性研究
王帅1
邓涛2
何佳璐3
周开发3
1.重庆工程职业技术学院 智能制造与交通学院,重庆 402260;重庆交通大学 航空学院,重庆 4000742.重庆交通大学 航空学院,重庆 4000743.重庆交通大学 土木工程学院,重庆 400074
摘要：极小曲面具有空间连续光滑的特点,能够有效避免应力集中问题,成为力学超材料研究的重要关注方向.研究了一种Scherk单周期极小曲面(Single-Periodic Minimal Surface,SPMS),采用体素重构技术多软件联合生成了空间连续光滑几何模型.利用有限元仿真探究了单周期Scherk曲面结构的力学行为和能量吸收特性.分析了极小曲面数学参数对几何构型的影响规律,建立了五种不同参数的极小曲面,探求了在正压和侧压的条件下,五种结构的变形模式与应力分布.借助金属打印技术制作了Scherk曲面结构,并进行了准静态压缩试验.结果表明,Scherk单周期曲面具有明显的负泊松比效应,SPMS结构呈现的X形和V形变形模式,能够很好地承受外载荷作用.压缩试验表明,SPMS结构反力和位移曲线呈现驼峰现象,说明该结构表现出负泊松比和负刚度特性,该特性为其在几何大变形和能量吸收方面的应用研究提供了广阔的空间.
关键词：单周期极小曲面Scherk曲面能量吸收负泊松比负刚度
分类号：TG146.2(金属学与热处理)
论文发表日期：2025-08-15
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 48-58 )
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