一种基于对称剪纸双胞元模型的管状薄壁结构负泊松比化超材料及其设计方法

本发明涉及一种基于对称剪纸双胞元模型的管状薄壁结构负泊松比化超材料及其设计方法，针对管状薄壁结构件不对称性易导致的径向性能瓶颈，以剪纸双胞元径向对称化为基础，通过圆柱面阵列设计构建具有可控负泊松比和优异抗冲击峰值性能且径向应力传递不紊乱的超材料；具体构建方法包括：薄层剪纸双胞元的径向对称设计、剪纸双胞元的薄壁型圆柱面阵列设计、基于剪纸双胞元阵列的管状薄壁结构负泊松比调控与3D打印定构制备，可实现管状薄壁的轴向和径向抗冲击能量吸收性能同步控制强化，能在保障轴向强度的同时有效降低径向抗冲击峰值力并提高能量吸收率，基于仿真模拟实验得出相较于剪纸管状薄壁结构其径向抗冲击吸能效率提高约4倍。