Novel triangular auxetic honeycombs with enhanced stiffness

辅助 蜂巢 材料科学 刚度 蜂窝结构 各向异性 有限元法 复合材料 变形(气象学) 泊松比 横截面 结构工程 泊松分布 数学 工程类 物理 光学 统计
作者
Reza Jafari Nedoushan,Yongsan An,Woong‐Ryeol Yu,Mohammad Javad Abghary
出处
期刊:Composite Structures [Elsevier BV]
卷期号:277: 114605-114605 被引量:22
标识
DOI:10.1016/j.compstruct.2021.114605
摘要

Cellular auxetic materials possess a negative Poisson’s ratio (NPR) and attractive mechanical properties; however, these materials are limited by their low stiffness and strength and strong anisotropy. To address these issues, we developed a novel auxetic honeycomb with a fully triangular architecture inspired by the anti-tetra chiral configuration. The new stretch-dominant structure was fabricated using a three-dimensional printing process. The resulting deformation behavior of the triangular auxetic honeycomb structure was compared with that predicted from finite element (FE) simulations; these revealed an NPR and high stiffness, in which the ratio of specific stiffness to specific density was 0.12. The simulations allowed for an NPR in both the longitudinal and transverse directions concurrently. Based on the mechanism revealed by the FE simulations, the novel triangular honeycomb can be tuned to have the same behavior in two orthogonal directions, while retaining high stiffness and an NPR.
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