熱膨脹系數(shù)可設(shè)計的點陣結(jié)構(gòu)研究取得新進展
方岱寧院士課題組近期在點陣結(jié)構(gòu)的熱膨脹性能設(shè)計方面取得突破，相關(guān)結(jié)果2016年1月發(fā)表在固體力學頂級期刊JMPS上(86卷，173-191頁)。
對于在溫度急劇變化環(huán)境中工作的大型結(jié)構(gòu)，例如對地觀測衛(wèi)星的支架平臺等，材料熱脹冷縮可能導致結(jié)構(gòu)的過大變形，從而影響平臺功能的穩(wěn)定性。由于材料熱膨脹系數(shù)可調(diào)節(jié)范圍有限，因此單純的材料設(shè)計對控制溫度變形的作用很有限。本研究的結(jié)果顯示在結(jié)構(gòu)設(shè)計時采用熱膨脹系數(shù)不同的若干種材料進行組合，可以做到熱膨脹系數(shù)的跨量級調(diào)節(jié)，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)溫度變形的可控設(shè)計。
圖1 熱膨脹系數(shù)接近于零的點陣結(jié)構(gòu)
本研究基于三角形基本結(jié)構(gòu)，設(shè)計了由鋁合金與不銹鋼兩種熱膨脹系數(shù)不同的常用工程材料組成的二維點陣結(jié)構(gòu)。通過幾何尺寸和角度設(shè)計，可以實現(xiàn)熱膨脹系數(shù)從正到負的調(diào)節(jié)，甚至可以設(shè)計制造出熱膨脹系數(shù)接近于零的所謂零膨脹結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上，提出了一種廣義不動點方法，可以針對大型結(jié)構(gòu)進行熱膨脹系數(shù)設(shè)計，得到所需的不動點、線或面，為實際工程結(jié)構(gòu)的零膨脹設(shè)計提供了指導。
版權(quán)與免責聲明：本網(wǎng)頁的內(nèi)容由收集互聯(lián)網(wǎng)上公開發(fā)布的信息整理獲得。目的在于傳遞信息及分享，并不意味著贊同其觀點或證實其真實性，也不構(gòu)成其他建議。僅提供交流平臺，不為其版權(quán)負責。如涉及侵權(quán)，請聯(lián)系我們及時修改或刪除。郵箱：sales@allpeptide.com