Геометричні моделі аукзетик матеріалів

Abstract

У статті розглянуто геометричні моделі структур, які дають можливість реалізувати здатність аукзетик матеріалів розширюватися при розтягненні та зменшуватися по ширині при стисканні. Автором проаналізовано існуючі класифікації аукзетик матеріалів та детально розглянуто класифікацію за принципом організації структури матеріалу, у відповідності до якої розділяють реентерабельні та стержньові структури, структури обертання та ламінати кутового згину, тверді молекули, мікропористі та рідкокристалічні полімери. В статті розглянуті приклади геометричних структур кожного класу та наведено відповідні формули для розрахунку коефіцієнту Пуассону, які доводять можливість отримання його від’ємного значення.

В статье рассмотрены геометрические модели структур, которые дают возможность реализовать способность аукзетик материалов расширяться при растяжении и уменьшаются по ширине при сжатии. Автором проанализированы существующие классификации аукзетик материалов и детально рассмотрена классификация по принципу организации структуры материала, в соответствии с которой выделяют реентерабельные, стержневые и поворотные структуры, ламинаты углового изгиба и твердые молекулы, микропористые и жидкокристаллические полимеры. В статье рассмотрены примеры геометрических структур каждого класса и приведены соответствующие формулы для расчета коэффициента Пуассона, которые доказывают возможность получения его отрицательного значения.

Geometric models of material’s structures, which realize an ability of auxetic materials to expand transversely when pulled longitudinally and contract transversely when pushed longitudinally, are described at an article. The valid classifications of auxetic materials are analyzed by author and a classification based on mechanics and structural morphology is detailed. According to this classification all auxetic structures divide on re-entrant structure, chiral structure, rotating structure, angle-ply laminates, hard molecules, microporous polymers model and liquid crystalline polymer model. The examples of geometric model of each class and analytical dependences for Poisson ratio calculating are showed at article. They are describing a possibility of negative Poisson ratio.