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龙图腾网恭喜广州大学申请的专利泊松比和热膨胀系数可调的三维结构及其设计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN112420134B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-01发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202011307693.0，技术领域涉及：G16C20/50；该发明授权泊松比和热膨胀系数可调的三维结构及其设计方法是由蓝林华;富明慧;陈明明;黄泽彬设计研发完成，并于2020-11-20向国家知识产权局提交的专利申请。

本泊松比和热膨胀系数可调的三维结构及其设计方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种泊松比和热膨胀系数可调的三维结构及其设计方法，方法包括首先选择不同的三角形单元几何参数和材料组合，设计一个基于三种材料的三角形单元，然后采用两个相同的三角形单元拼成一个平行四边形，基于四个相同的平行四边形构建成一个三维胞元；再将三维胞元沿着水平直杆所在的方向周期排列，沿着另外两个方向反复镜像，最终得到三维桁架结构；接着对三维桁架结构的一个三维胞元进行力学分析，通过位移法和单位载荷法求出该三维桁架结构的弹性参数和热膨胀系数的等效公式，基于等效公式即计算出对应的泊松比和热膨胀系数。本发明通过选择合理的几何参数和材料组合，可实现大范围调控三维力学超材料的泊松比和热膨胀系数。

本发明授权泊松比和热膨胀系数可调的三维结构及其设计方法在权利要求书中公布了：1.一种泊松比和热膨胀系数可调的三维结构的设计方法，其特征在于，包括如下步骤： S1、设计一个三角形单元，该三角形单元的最长杆和两条斜杆分别具有对应的杆长度且分别由三种材料构成； S2、采用两个相同的三角形单元拼成一个平行四边形，然后基于四个相同的平行四边形构建成一个三维胞元； S3、以三维胞元底面的平行四边形其中一条边所在方向作为左右方向，将三维胞元沿着该方向周期排列，沿着与该方向相垂直的前后方向和上下方向反复镜像，最终得到三维桁架结构； S4、对三维桁架结构的一个三维胞元进行力学分析，通过位移法和单位载荷法求出该三维桁架结构的弹性参数和热膨胀系数的等效公式； 步骤S4的过程具体为： 从三维桁架结构切出一个三维胞元，以该三维胞元的形心作为原点O，以三维胞元底面的一个三角形单元的其中一条斜杆所在方向定义为z轴，建立笛卡尔坐标系，笛卡尔坐标系的y轴在水平面上与z轴相垂直，笛卡尔坐标系的x轴在竖直面上与z轴相垂直； 对三维胞元在x轴方向上的上下两个表面施加位移，计算三维胞元在x、y、z轴三个方向上产生的位移，基于位移求出三维胞元的等效泊松比以及等效杨氏模量； 对三维胞元在y轴方向上的前后两个表面施加位移，计算三维胞元在x、y、z轴三个方向上产生的位移，基于位移求出三维胞元的等效泊松比以及等效杨氏模量，根据胞元的变形对称关系，x轴方向和y轴方向的等效参数相同； 对三维胞元位于z轴方向的斜杆的左右两个端点施加位移，计算三维胞元在x、y、z轴三个方向上产生的位移，基于位移求出三维胞元的等效泊松比以及等效杨氏模量； 在温度变化的情况下，对三维胞元施加单位荷载，计算三维胞元在x、y、z轴三个方向上产生的位移，基于位移和温度求出三维胞元的等效热膨胀系数； 三维胞元在x、y和z轴方向的等效热膨胀系数αx、αy、αz为： 其中，t为温度的变化量；L3是最长杆的长度；δAV为承受载荷的端点因温度变化引起的位移；α1是第一斜杆的热膨胀系数；α2是第二斜杆的热膨胀系数；α3是最长杆的热膨胀系数；是两条斜杆的夹角；θ是最长杆和第一斜杆的夹角； S5、当需要设计三维结构时，选择三角形单元几何参数和材料组合，根据步骤S1～S3构建具有对应泊松比和热膨胀系数的三维结构，基于步骤S4的弹性参数和热膨胀系数的等效公式计算对应的泊松比和热膨胀系数。

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