具有可定制属性的分层蜂巢

采用解析、数值和实验方法研究了二维分层蜂窝结构的力学行为。通过用较小的六边形替换正六边形晶格的每个三边顶点来构建分层蜂巢。重复这个过程可以构建一个分形结构。该结构的各向同性面内弹性特性(有效弹性模量和泊松比)由不同阶次的维数比控制。在相同质量(即相同的总体平均密度)下，一级和二级分层蜂窝的硬度可达普通蜂窝的2.0倍和3.5倍。．泊松比的变化范围从接近1.0(当平面“体积”模量大大大于杨氏模量时，因此结构在大多数载荷下表现为“不可压缩”)到0.28，取决于尺寸比。这项工作为结构组织和层次结构在调节材料力学行为中的作用提供了深入的见解，并为开发具有可定制性能的低重量细胞结构提供了新的机会。