专利名称：一种具有负泊松比性能的试件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有负泊松比性能的试件，该具有负泊松比性能的试件可广泛应用于复合板材、深水作业、航天航空等领域。
背景技术：
在我们所常用的试件材料当中，其泊松比的范围大部分都是在0 0. 5之内，其中绝大多数试件材料的泊松比都在0. 2 0. 4之间，尽管如此，仍然存在少数的试件材料具有负泊松比的性质，例如单晶硫化矿的泊松比为-0. 14、α -cristobalite的泊松比也可达到-0. 5，理论上，负泊松比的特殊性质早在1968年由B. M. Lempriere利用弹性应变能理论证明，同向性材料的泊松比范围为-1 0. 5，而非同向性材料的泊松比范围则必须符合通常，泊松比μ的定义如下
权利要求
1.一种具有负泊松比性能的试件，其特征在于所述试件是在基底材料(1)内嵌入多个弧形体(2)，所述试件左右两侧的弧形体(2)呈镜像对称分布，所述试件同一侧的弧形体 (2)弯曲弧度相同，且等间隔分布。
2.根据权利要求1所述的具有负泊松比性能的试件，所述弧形体(2)的弹性模量、刚度与基底材料(1)不同，在所述试件基底材料(1)固化过程中，在所述试件的受力方向上嵌入弧形体(2)，或者在所述试件的基底材料(1)固化后，拔出在所述试件的受力方向上嵌入的弧形体(2)，或者在整块基底材料(1)的试件上，通过强化、机械加工出弹性模量、刚度与基底材料(1)不同的弧形体(2)，或者通过化学反应形成弹性模量、刚度与基底材料(1)不同的弧形体⑵。
3.根据权利要求1和2所述的具有负泊松比性能的试件，所述弧形体(2)包含纤维增强的弧形体(3)，在所述试件的基底材料(1)固化过程中，在所述试件的受力方向上，使纤维等间隔地沿弧形状掺杂于基底材料(1)内。
4.根据权利要求3所述的具有负泊松比性能的试件，所述纤维增强的弧形体(3)，包含人工制备试件，和通电线匝(5)产生磁场(6)使磁性纤维(4)弯曲定向排布制备试件。
5.根据权利要求1和2所述的具有负泊松比性能的试件，所述弧形体(2)包含气泡削弱的弧形体(7)，在所述试件的基底材料(1)固化前，在所述试件的受力方向上，沿等间隔的弧形状搅动液态基底材料(1)，使气泡沿等间隔的弧形状产生。
6.根据权利要求1和2所述的具有负泊松比性能的试件，所述弧形体(2)包含弧形状缝隙(8)，在所述试件的受力方向上挖出弧形状等间隔缝隙(8)，或者在基底材料(1)固化后抽出预先嵌入的弧形体(2)。
7.根据权利要求1和2所述的具有负泊松比性能的试件，所述弧形体(2)包含多级弯曲的弧形体(9)，每一级的弯曲都是由更细一级的弯曲组成。
8.根据权利要求1和2所述的具有负泊松比性能的试件，所述弧形体(2)包含多弧度弯曲的弧形体(10)，在所述试件的受力方向上有多个弧度。
9.根据权利要求1和2所述的具有负泊松比性能的试件，所述弧形体(2)包含鱼鳞状的弧形体(11)，在所述试件的受力方向上有多个鱼鳞状排列的弧度。
10.根据权利要求1-2所述的具有负泊松比性能的试件，所述试件具有负泊松比性能， 在弧形体(2)切向受拉时其垂直方向具有膨胀性，在弧形体(2)切向受压时其垂直方向具有收缩和挤缩性的力学性能。
全文摘要
一种具有负泊松比性能的试件，该试件是在基底材料内嵌入多个弧形体，试件左右两侧的弧形体呈镜像对称分布，同一侧的弧形体弯曲弧度相同，等间隔分布。弧形体的弹性模量、刚度与基底材料不同，在试件的基底材料固化过程中，在试件的受力方向上嵌入弧形体，或者在试件的基底材料固化后，拔出在试件的受力方向上嵌入的弧形体，或者在整块基底材料的试件上，通过强化、机械加工出弧形体，或者通过化学反应形成弧形体。弧形体包含纤维增强弧形体，气泡削弱弧形体，弧形状的缝隙，多级弯曲弧形体，多弧度弯曲弧形体，鱼鳞状弧形体。该试件在弧形体切向受拉时其垂直方向有膨胀性，受压时其垂直方向有收缩和挤缩性，可广泛应用于复合板材、深水作业、航天航空等领域。
文档编号G01N1/28GK102175512SQ201010624100
公开日2011年9月7日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者冯杰, 徐曼琼, 董若宇, 郑裕东 申请人:清华大学