无序拉胀超材料的力学

拉胀材料具有极大的工程应用价值，这不仅因为其迷人的负泊松比，还因为其增高的韧性和压痕抗力。这些材料通常是具有高度非均匀结构的合成聚酯泡沫，但无序在拉胀行为中的作用尚未被完全理解。本文对具有凹六角几何构型的典型拉胀晶格中无序对其力学性质的影响进行了系统的理论和实验研究。我们表明，除非晶格拓扑发生改变，否则无序对泊松比仅有边际影响，且在所有检查的案例中，无序均保留了拉胀特性。根据施加于这些无序拉胀晶格的载荷方向，可观察到脆性或延性破坏。研究发现，脆性破坏与依赖于无序的抗拉强度相关，而在延性破坏中无序不影响强度。因此，我们的工作为优化无序拉胀超材料的弹性和强度提供了通用准则。