超材料 (Meta-material) 是一种利用现有材料,如高分子材料、玻璃、金属及合金等,通过加工一定形式的拓扑结构而形成的一种人工材料结构。它具有自然材料所不具备的各种特殊功能,如负泊松比、负有效质量密度、负有效模量等。因其具有特殊的波动传播带隙,在隔振、吸声降噪、隐身、光信息和电磁波等工程领域拥有巨大的应用前景。
图1 韧带型力学超材料平面及空间三维结构
三、力学超材料的弹性和抗冲击性能
1. 力学超材料弹性性能
图2 六韧带胞元负泊松比形成的变形图
2. 力学超材料抗冲击性能
图3 不同冲击速度下四边反手性蜂窝材料变形模式
图4 六韧带填充机翼及实验装置