[发明专利]一种轴向受力管壁变化的圆管及其设计方法在审
| 申请号： | 201910397886.0 | 申请日： | 2019-05-14 |
| 公开（公告）号： | CN110043787A | 公开（公告）日： | 2019-07-23 |
| 发明（设计）人： | 任鑫;王鑫源;韩传镇;张相玉;王仕龙 | 申请（专利权）人： | 南京工业大学 |
| 主分类号： | F16S3/00 | 分类号： | F16S3/00 |
| 代理公司： | 南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙) 32249 | 代理人： | 徐激波 |
| 地址： | 210000 江苏省南京市*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 圆管 二维模型 泊松比 旋转轴 轴向受力 管壁 纵断面 空间直角坐标系 负泊松比材料 尺寸设计 变薄 受压 平行 拓展 应用 研究 | ||
【权利要求书】：
1.一种轴向受力管壁变化的圆管，其特征在于：包括具有负泊松比的二维模型设计和圆管尺寸设计；
所述圆管纵断面为具有负泊松比效应的二维模型；
所述二维模型位于空间直角坐标系的XOZ平面上且在X和Z方向上具有负泊松比效应；
所述圆管的轴线即旋转轴L在XOZ平面内且平行于Z轴，方程表示为
所述旋转轴L与二维模型的距离即圆管内径D满足：D＞0；
所述二维模型绕旋转轴L旋转360°；
所述二维模型上任意一点(x0，0，z0)旋转后路径为
2.根据权利要求1所述的一种轴向受力管壁变化的圆管，其特征在于：所述具有负泊松比效应的二维模型包括内凹结构、旋转多边形结构、手性结构、反手性结构、穿孔板结构、联锁多边形结构。
3.根据权利要求1或2所述一种轴向受力管壁变化的圆管的设计方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)确定圆管的形状和尺寸，包括圆管的高度、内径、厚度；
2)在满足3D打印要求的情况下，设计具有负泊松比效应的二维模型；
3)依据目标圆管的形状和尺寸确定圆管轴线即旋转轴的位置，并将二维模型绕旋转轴旋转360°；
4)采用3D打印技术制作该圆管，用此方法制作的圆管在受单轴拉伸或压缩时内径减小或增大，外径增大或减小，即管壁会变厚或薄，并进行实际的实验测试，验证圆管的负泊松比效应是否满组理想的变形要求和实际使用要求。
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