新型抗压超材料可防止结构失效欧洲杯足球竞彩

局部限制损伤的链反应可能不可避免地导致结构和材料的灾难性分解。欧洲杯足球竞彩这种失败可以在许多结构中看到，从金属空间桁架在翘曲后塌陷，在翘曲到固体陶瓷的透明突出之后的微小裂缝。

在最近发表的新研究中先进材料欧洲杯足球竞彩期刊，工程师加州大学欧文乔治亚理工学院解释了一种新型机械超材料的发展，这种超材料通过使变形离域来防止失效。欧洲杯足球竞彩

研究人员通过关注张拉整体结构(一种有100年历史的设计原则)实现了这一壮举，其中分离的刚性杆被整合到一个灵活的系绳网中，以创造自张拉和极轻的桁架结构。

从直径为950 nm的成员开始，研究人员利用先进的激光直接书写方法产生了10 - 20µm大小的基元细胞。这些成员被构造成八个单元的超级细胞，可以与其他成员一起组织，形成一个连续的结构。

该团队随后进行了实验室实验和计算建模，并发现构造显示出具有任何局部底下或过度的情况的异常均匀的变形行为。

研究人员最终表明，新型超材料的可变形性的提高25倍，以及在高级格子布置上的能量吸收的级别提高。欧洲杯足球竞彩

张拉整体结构已经被研究了几十年，特别是在建筑设计中，最近在许多生物系统中发现了张拉整体结构。正确的周期张拉整体格仅仅在几年前由我们的合著者，乔治亚理工学院的Julian Rimoli在理论上提出，但是通过这个项目，我们实现了这些超材料的第一个物理实现和性能演示欧洲杯足球竞彩．

Lorenzo Valdevit，研究高级协调员和加州大学材料科学与工程系教授，欧文欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球

Valdevit指导架构材料集团。欧洲杯足球竞彩

乔治亚理工学院的研究团队正在为行星着陆器设计结构配置，他们发现，基于张拉整体结构的飞行器可以抵抗屈曲或其独立组件的严重变形而不发生故障，这是以前从未在其他结构中见过的。

“这给了我们创造利用相同原则的超材料的想法，这导致我们发现了第一个3D Ten欧洲杯足球竞彩segrity超材料的发现，“格鲁吉亚理工学院的航空航天工程教授阐述了Rimoli。

通过新的增材制造方法，基于微米尺度的网格和桁架的传统结构变得非常轻，但刚性和坚固。

这些结构引起了工程师的大量兴趣，以便它们在风力涡轮机叶片，飞机和许多其他应用中替代较重的固体物质。

虽然这些复杂的材料有一些可取的品质，但如果超载，它们欧洲杯足球竞彩仍然很容易受到严重破坏，就像其他承重结构一样。

在常见的纳米材料中，破坏通常始于高度局部化的变形。欧洲杯足球竞彩剪切带、表面裂缝以及某一区域的墙壁和支柱的屈曲会引起连锁反应，导致整个结构的倒塌．

Jens Bauer，研究第一作者和研究科学家，加州大学尔湾分校机械与航空航天工程系

鲍尔解释说，当压缩成员扣时，桁架格子开始分解，因为张力的那些人不能这样做。通常，这种组件在公共节点上互连，这意味着一旦组件发生故障，损坏就可以迅速地扩展整个结构。

另一方面，TenseGrity架构的压缩构件产生闭合环，彼此分开，并且简单地通过拉伸构件连接。因此，压缩构件的不稳定性只能通过拉伸负荷路径扩散，这不能维持不稳定性，特别是如果它们不破裂。

向下按压整个结构，张拉整体系统会均匀压缩，避免局部损伤，否则会导致严重的失效。

Valdevit同时也是加州大学欧文分校的机械和航空航天工程教授，他表示，张拉整体超材料具有无与伦比的强度、变形能力、超强的能量吸收和抗失效能力，取代了所有其他类型的先进轻质结构。欧洲杯足球竞彩

本研究为优质工程系统的设计提供了重要的基础，从可重复使用的影响保护系统到自适应承载系统．

Lorenzo Valdevit，研究高级协调员和加州大学材料科学与工程系教授，欧文欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球

这项研究还包括乔治亚理工学院Rimoli实验室的研究生朱莉·克劳斯(Julie Kraus)和加州大学欧文分校(University of California, Irvine)材料科学与工程专业的研究生卡梅伦·克鲁克(Cameron Crook)。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球NASA和国家科学基金会资助了这项研究。欧洲杯线上买球

视频来源:加州大学欧文分校。

期刊参考：

鲍尔,J。等．(2021)张拉整体超材料:通过非局部变形走欧洲杯足球竞彩向抗失效工程系统。先进的材料。欧洲杯足球竞彩doi.org/10.1002/adma.202005647．

来源:https://news.uci.edu/