專利名稱：一種具有負(fù)泊松比性能的試件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有負(fù)泊松比性能的試件，該具有負(fù)泊松比性能的試件可廣泛應(yīng)用于復(fù)合板材、深水作業(yè)、航天航空等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在我們所常用的試件材料當(dāng)中，其泊松比的范圍大部分都是在0 0. 5之內(nèi)，其中絕大多數(shù)試件材料的泊松比都在0. 2 0. 4之間，盡管如此，仍然存在少數(shù)的試件材料具有負(fù)泊松比的性質(zhì)，例如單晶硫化礦的泊松比為-0. 14、α -cristobalite的泊松比也可達(dá)到-0. 5，理論上，負(fù)泊松比的特殊性質(zhì)早在1968年由B. M. Lempriere利用彈性應(yīng)變能理論證明，同向性材料的泊松比范圍為-1 0. 5，而非同向性材料的泊松比范圍則必須符合通常，泊松比μ的定義如下
權(quán)利要求
1.一種具有負(fù)泊松比性能的試件，其特征在于所述試件是在基底材料(1)內(nèi)嵌入多個(gè)弧形體(2)，所述試件左右兩側(cè)的弧形體(2)呈鏡像對(duì)稱分布，所述試件同一側(cè)的弧形體 (2)彎曲弧度相同，且等間隔分布。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有負(fù)泊松比性能的試件，所述弧形體(2)的彈性模量、剛度與基底材料(1)不同，在所述試件基底材料(1)固化過(guò)程中，在所述試件的受力方向上嵌入弧形體(2)，或者在所述試件的基底材料(1)固化后，拔出在所述試件的受力方向上嵌入的弧形體(2)，或者在整塊基底材料(1)的試件上，通過(guò)強(qiáng)化、機(jī)械加工出彈性模量、剛度與基底材料(1)不同的弧形體(2)，或者通過(guò)化學(xué)反應(yīng)形成彈性模量、剛度與基底材料(1)不同的弧形體⑵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的具有負(fù)泊松比性能的試件，所述弧形體(2)包含纖維增強(qiáng)的弧形體(3)，在所述試件的基底材料(1)固化過(guò)程中，在所述試件的受力方向上，使纖維等間隔地沿弧形狀摻雜于基底材料(1)內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有負(fù)泊松比性能的試件，所述纖維增強(qiáng)的弧形體(3)，包含人工制備試件，和通電線匝(5)產(chǎn)生磁場(chǎng)(6)使磁性纖維(4)彎曲定向排布制備試件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的具有負(fù)泊松比性能的試件，所述弧形體(2)包含氣泡削弱的弧形體(7)，在所述試件的基底材料(1)固化前，在所述試件的受力方向上，沿等間隔的弧形狀攪動(dòng)液態(tài)基底材料(1)，使氣泡沿等間隔的弧形狀產(chǎn)生。
6.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的具有負(fù)泊松比性能的試件，所述弧形體(2)包含弧形狀縫隙(8)，在所述試件的受力方向上挖出弧形狀等間隔縫隙(8)，或者在基底材料(1)固化后抽出預(yù)先嵌入的弧形體(2)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的具有負(fù)泊松比性能的試件，所述弧形體(2)包含多級(jí)彎曲的弧形體(9)，每一級(jí)的彎曲都是由更細(xì)一級(jí)的彎曲組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的具有負(fù)泊松比性能的試件，所述弧形體(2)包含多弧度彎曲的弧形體(10)，在所述試件的受力方向上有多個(gè)弧度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的具有負(fù)泊松比性能的試件，所述弧形體(2)包含魚(yú)鱗狀的弧形體(11)，在所述試件的受力方向上有多個(gè)魚(yú)鱗狀排列的弧度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-2所述的具有負(fù)泊松比性能的試件，所述試件具有負(fù)泊松比性能， 在弧形體(2)切向受拉時(shí)其垂直方向具有膨脹性，在弧形體(2)切向受壓時(shí)其垂直方向具有收縮和擠縮性的力學(xué)性能。
全文摘要
一種具有負(fù)泊松比性能的試件，該試件是在基底材料內(nèi)嵌入多個(gè)弧形體，試件左右兩側(cè)的弧形體呈鏡像對(duì)稱分布，同一側(cè)的弧形體彎曲弧度相同，等間隔分布?；⌒误w的彈性模量、剛度與基底材料不同，在試件的基底材料固化過(guò)程中，在試件的受力方向上嵌入弧形體，或者在試件的基底材料固化后，拔出在試件的受力方向上嵌入的弧形體，或者在整塊基底材料的試件上，通過(guò)強(qiáng)化、機(jī)械加工出弧形體，或者通過(guò)化學(xué)反應(yīng)形成弧形體。弧形體包含纖維增強(qiáng)弧形體，氣泡削弱弧形體，弧形狀的縫隙，多級(jí)彎曲弧形體，多弧度彎曲弧形體，魚(yú)鱗狀弧形體。該試件在弧形體切向受拉時(shí)其垂直方向有膨脹性，受壓時(shí)其垂直方向有收縮和擠縮性，可廣泛應(yīng)用于復(fù)合板材、深水作業(yè)、航天航空等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)G01N1/28GK102175512SQ201010624100
公開(kāi)日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者馮杰, 徐曼瓊, 董若宇, 鄭裕東 申請(qǐng)人:清華大學(xué)