JP2018508737A - 特注のnpr挙動のための特別設計のパターンを有する混成ディンプル−ボイドオーセチック構造 - Google Patents
特注のnpr挙動のための特別設計のパターンを有する混成ディンプル−ボイドオーセチック構造 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018508737A JP2018508737A JP2017555432A JP2017555432A JP2018508737A JP 2018508737 A JP2018508737 A JP 2018508737A JP 2017555432 A JP2017555432 A JP 2017555432A JP 2017555432 A JP2017555432 A JP 2017555432A JP 2018508737 A JP2018508737 A JP 2018508737A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- protrusions
- openings
- auxetic structure
- array
- rigid body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000011800 void material Substances 0.000 title claims description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 78
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000035882 stress Effects 0.000 claims description 46
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 44
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 26
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 18
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 11
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 8
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 4
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 claims description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 18
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 5
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 5
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 229910000601 superalloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000011960 computer-aided design Methods 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 2
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 description 1
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 CMSX (eg Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001011 CMSX-4 Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910001293 incoloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001026 inconel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000005495 investment casting Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000006262 metallic foam Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 229910001173 rene N5 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001088 rené 41 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008521 reorganization Effects 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000012858 resilient material Substances 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 238000002174 soft lithography Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
- 229910001247 waspaloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
- B32B3/26—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer
- B32B3/266—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer characterised by an apertured layer, the apertures going through the whole thickness of the layer, e.g. expanded metal, perforated layer, slit layer regular cells B32B3/12
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
- B32B3/10—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
- B32B3/26—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer
- B32B3/30—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer characterised by a layer formed with recesses or projections, e.g. hollows, grooves, protuberances, ribs
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
- C22C19/03—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/002—Wall structures
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/02—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
- B32B2307/51—Elastic
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R2900/00—Special features of, or arrangements for continuous combustion chambers; Combustion processes therefor
- F23R2900/03044—Impingement cooled combustion chamber walls or subassemblies
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R2900/00—Special features of, or arrangements for continuous combustion chambers; Combustion processes therefor
- F23R2900/03045—Convection cooled combustion chamber walls provided with turbolators or means for creating turbulences to increase cooling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Micromachines (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Toys (AREA)
Abstract
Description
に制限される
により生成され得る。
ディンプルは、内向き/外向きのディンプルの組合せであってもよく、または、全てが平面から同じ方向に出ていてもよい。
Claims (63)
- オーセチック構造であって、
弾性的に硬質の本体を備え、前記弾性的に硬質の本体が、
行および列から成る第1のアレイに配置されている、前記弾性的に硬質の本体を貫いて延在する複数の開口部と、
行および列から成る第2のアレイに配置されている、前記弾性的に硬質の本体から突出する複数の突出部と
を有し、
前記複数の開口部が、既定の孔隙率を提供するとともに巨視的で平面的な負荷条件下で負のポアソン比(NPR)挙動を呈示するように、前記複数の突出部と協調するように構成されることを特徴とするオーセチック構造。 - 請求項1に記載のオーセチック構造であって、前記突出部のそれぞれが、短軸に垂直な長軸を有する細長いものであることを特徴とするオーセチック構造。
- 請求項2に記載のオーセチック構造であって、前記突出部の前記短軸が、前記第2のアレイの前記行に平行であり、前記突出部の前記長軸が、前記第2のアレイの前記列に平行であることを特徴とするオーセチック構造。
- 請求項2に記載のオーセチック構造であって、前記突出部が、それぞれの長軸を前記第2のアレイの前記行に平行にして配置された第1の複数の突出部と、それぞれの長軸を前記第2のアレイの前記列に平行にして配置された第2の複数の突出部とを含むことを特徴とするオーセチック構造。
- 請求項2に記載のオーセチック構造であって、前記突出部が楕円形であることを特徴とするオーセチック構造。
- 請求項1に記載のオーセチック構造であって、前記突出部が、1つ以上の隆起した突出部、および1つ以上の窪んだ突出部を含むことを特徴とするオーセチック構造。
- 請求項1に記載のオーセチック構造であって、前記突出部が半球形であることを特徴とするオーセチック構造。
- 請求項1に記載のオーセチック構造であって、前記複数の突出部が、前記複数の開口部と交互に配置されることを特徴とするオーセチック構造。
- 請求項1に記載のオーセチック構造であって、前記開口部のそれぞれが、前記突出部のそれぞれを貫いて画定されることを特徴とするオーセチック構造。
- 請求項1に記載のオーセチック構造であって、前記開口部のそれぞれが、短軸に垂直な長軸を有する細長いものであることを特徴とするオーセチック構造。
- 請求項10に記載のオーセチック構造であって、前記開口部の前記長軸が、前記第1のアレイの前記行に平行であり、前記開口部の前記短軸が、前記第1のアレイの前記列に平行であることを特徴とするオーセチック構造。
- 請求項10に記載のオーセチック構造であって、前記開口部が、それぞれの長軸を前記第1のアレイの前記行に平行にして配置された第1の複数の開口部と、それぞれの長軸を前記第1のアレイの前記列に平行にして配置された第2の複数の開口部とを含むことを特徴とするオーセチック構造。
- 請求項10に記載のオーセチック構造であって、前記開口部が、S字形の貫通スロットであることを特徴とするオーセチック構造。
- 請求項10に記載のオーセチック構造であって、前記細長い開口部が、応力が加えられていない状態にあるときに、前記弾性的に硬質の本体に存在することを特徴とするオーセチック構造。
- 請求項10に記載のオーセチック構造であって、前記細長い開口部によって提供される前記既定の孔隙率が、おおよそ0.3〜9%であることを特徴とするオーセチック構造。
- 請求項1に記載のオーセチック構造であって、前記開口部のそれぞれ、および前記突出部のそれぞれが、おおよそ5〜40のアスペクト比を有することを特徴とするオーセチック構造。
- 請求項1に記載のオーセチック構造であって、前記開口部が、円形の穿孔であることを特徴とするオーセチック構造。
- 請求項1に記載のオーセチック構造であって、前記弾性的に硬質の本体が、金属製シートを含むことを特徴とするオーセチック構造。
- 請求項1に記載のオーセチック構造であって、前記第1のアレイおよび前記第2のアレイが、前記開口部および前記突出部が同じ行および列に沿って整列するように、同一であることを特徴とするオーセチック構造。
- 請求項1に記載のオーセチック構造であって、前記開口部が、前記既定の孔隙率および第1の所定のアスペクト比を含む第1の幾何学的特性を具備し、前記突出部が、既定の深さおよび第2の所定のアスペクト比を含む第2の幾何学的特性を具備し、前記第1および第2の幾何学的特性が、巨視的で平面的な負荷の下でのNPR挙動を通じて応力軽減を呈示するように協調的に構成されることを特徴とするオーセチック構造。
- 請求項1に記載のオーセチック構造であって、前記弾性的に硬質の本体が、多結晶合金、または単結晶合金、またはその両方から成るシート材料を含むことを特徴とするオーセチック構造。
- 請求項1に記載のオーセチック構造であって、前記突出部および前記開口部が、6角形単位セルのパターンに配置され、前記6角形単位セルのそれぞれの各頂点に前記突出部のうちの1つが位置し、前記6角形単位セルのそれぞれの中心に前記開口部のうちの1つが位置することを特徴とするオーセチック構造。
- 請求項1に記載のオーセチック構造であって、前記突出部および前記開口部が、方形単位セルのパターンに配置され、前記方形単位セルのそれぞれの各頂点に前記開口部のうちの1つが位置し、前記方形単位セルのそれぞれの中心に前記突出部のうちの1つが位置することを特徴とするオーセチック構造。
- 請求項1に記載のオーセチック構造であって、前記突出部および前記開口部が、方形単位セルのパターンに配置され、前記方形単位セルそれぞれの各頂点に前記突出部のうちの1つが位置し、前記方形単位セルそれぞれの中心に前記開口部のうちの1つが位置することを特徴とするオーセチック構造。
- 請求項1に記載のオーセチック構造であって、前記突出部および前記開口部が、方形単位セルのパターンに配置され、前記方形単位セルのそれぞれの各頂点に前記突出部のうちの1つが位置し、前記方形単位セルのそれぞれの中心に前記開口部のうちの1つが位置することを特徴とするオーセチック構造。
- 低孔隙率のオーセチック構造であって、
金属製シートであって、前記金属製シートを貫いて延在する複数のボイドと、前記金属製シートから突出する複数のディンプルとを有し、前記ボイドが、第1の幾何学的特性のセットを有しかつ第1のパターンに配置され、前記ディンプルが、第2の幾何学的特性のセットを有しかつ第2のパターンに配置される、金属製シートを備え、前記ボイドの前記幾何学的特性および前記パターンが、既定の孔隙率を提供するとともに巨視的な負荷条件下で負のポアソン比(NPR)挙動を呈示するように、前記ディンプルの前記幾何学的特性および前記パターンと協調するように構成されることを特徴とするオーセチック構造。 - オーセチック構造を製造する方法であって、
弾性的に硬質の本体を用意するステップと、
前記弾性的に硬質の本体に、前記弾性的に硬質の本体を貫いて延在する複数の開口部を付加するステップであって、前記複数の開口部が、行および列から成る第1のアレイに配置されるステップと、
前記弾性的に硬質の本体に、前記弾性的に硬質の本体から突出する複数の突出部を付加するステップであって、前記複数の突出部が、行および列から成る第2のアレイに配置されるステップと、
を含み、
前記複数の開口部が、既定の孔隙率を提供するとともに巨視的で平面的な負荷条件下での負のポアソン比(NPR)挙動を通じて応力軽減を呈示するように、前記複数の突出部と協調するように構成されることを特徴とする方法。 - 請求項27に記載の方法であって、前記突出部のそれぞれが、短軸に垂直な長軸を有する細長いものであることを特徴とする方法。
- 請求項28に記載の方法であって、前記突出部の前記短軸が、前記第2のアレイの前記行に平行であり、前記突出部の前記長軸が、前記第2のアレイの前記列に平行であることを特徴とする方法。
- 請求項28に記載の方法であって、前記突出部が、それぞれの長軸を前記第2のアレイの前記行に平行にして配置された第1の複数の突出部と、それぞれの長軸を前記第2のアレイの前記列に平行にして配置された第2の複数の突出部とを含むことを特徴とする方法。
- 請求項28に記載の方法であって、前記突出部が楕円形であることを特徴とする方法。
- 請求項27に記載の方法であって、前記突出部が、1つ以上の隆起した突出部、および1つ以上の窪んだ突出部を含むことを特徴とする方法。
- 請求項27に記載の方法であって、前記突出部が半球形であることを特徴とする方法。
- 請求項27に記載の方法であって、前記複数の突出部が、前記複数の開口部と交互に配置されることを特徴とする方法。
- 請求項27に記載の方法であって、前記開口部のそれぞれが、前記突出部のそれぞれを貫いて画定されることを特徴とする方法。
- 請求項27に記載の方法であって、前記開口部のそれぞれが、短軸に垂直な長軸を有する細長いものであることを特徴とする方法。
- 請求項36に記載の方法であって、前記開口部の前記長軸が、前記第1のアレイの前記行に平行であり、前記開口部の前記短軸が、前記第1のアレイの前記列に平行であることを特徴とする方法。
- 請求項36に記載の方法であって、前記開口部が、それぞれの長軸を前記第1のアレイの前記行に平行にして配置された第1の複数の開口部と、それぞれの長軸を前記第1のアレイの前記列に平行にして配置された第2の複数の開口部とを含むことを特徴とする方法。
- 請求項36に記載の方法であって、前記開口部が、S字形の貫通スロットであることを特徴とする方法。
- 請求項36に記載の方法であって、前記細長い開口部が、前記弾性的に硬質の本体に応力が加えられていない状態にあるときに、前記弾性的に硬質の本体に存在することを特徴とする方法。
- 請求項36に記載の方法であって、前記細長い開口部によって提供される前記既定の孔隙率が、おおよそ0.3〜9%であることを特徴とする方法。
- 請求項27に記載の方法であって、前記開口部のそれぞれ、および前記突出部のそれぞれが、おおよそ5〜40のアスペクト比を有することを特徴とする方法。
- 請求項27に記載の方法であって、前記開口部が、円形の穿孔であることを特徴とする方法。
- 請求項27に記載の方法であって、前記弾性的に硬質の本体が、金属製シートを含むことを特徴とする方法。
- 請求項27に記載の方法であって、前記第1のアレイおよび前記第2のアレイが、前記開口部および前記突出部が同じ行および列に沿って整列するように、同一であることを特徴とする方法。
- 請求項27に記載の方法であって、前記開口部が、前記既定の孔隙率および第1の所定のアスペクト比を含む第1の幾何学的特性を具備し、前記突出部が、既定の深さおよび第2の所定のアスペクト比を含む第2の幾何学的特性を具備し、前記第1および第2の幾何学的特性が、巨視的で平面的な負荷条件下でのNPR挙動を通じて応力軽減を達成するように協調的に構成されることを特徴とする方法。
- 請求項27に記載の方法であって、前記弾性的に硬質の本体が、多結晶合金、または単結晶合金、またはその両方から成るシート材料を含むことを特徴とする方法。
- 請求項27に記載の方法であって、前記突出部および前記開口部が、6角形単位セルのパターンに配置され、前記6角形単位セルのそれぞれの各頂点に前記突出部のうちの1つが位置し、前記6角形単位セルのそれぞれの中心に前記開口部のうちの1つが位置することを特徴とする方法。
- 請求項27に記載の方法であって、前記突出部および前記開口部が、方形単位セルのパターンに配置され、前記方形単位セルのそれぞれの各頂点に前記開口部のうちの1つが位置し、前記方形単位セルのそれぞれの中心に前記突出部のうちの1つが位置することを特徴とする方法。
- 請求項27に記載の方法であって、前記突出部および前記開口部が、方形単位セルのパターンに配置され、前記方形単位セルのそれぞれの各頂点に前記突出部のうちの1つが位置し、前記方形単位セルのそれぞれの中心に前記開口部のうちの1つが位置することを特徴とする方法。
- 請求項27に記載の方法であって、前記突出部および前記開口部が、方形単位セルのパターンに配置され、前記方形単位セルのそれぞれの各頂点に前記突出部のうちの1つが位置し、前記方形単位セルのそれぞれの中心に前記開口部のうちの1つが位置することを特徴とする方法。
- オーセチック構造を作製する方法であって、
前記オーセチック構造の所定の設計要件に対する設計値を受け取るステップと、
前記受け取った設計値から、前記オーセチック構造のための必要とされる構成要素孔隙率を決定するステップと、
前記オーセチック構造に対する最大許容応力値を決定するステップと、
前記最大許容応力値および前記必要とされる構成要素孔隙率に少なくとも部分的に基づいて、前記オーセチック構造の複数のスロットのためのスロット設計パラメータを決定するステップと、
前記最大許容応力値および前記必要とされる構成要素孔隙率に少なくとも部分的に基づいて、前記オーセチック構造の複数のディンプルのためのディンプル設計パラメータを決定するステップと、
前記最大許容応力値および前記必要とされる構成要素孔隙率に少なくとも部分的に基づいて、前記スロットおよび前記ディンプルのための単位セル配置を決定するステップと、
前記決定されたスロット設計パラメータ、前記決定されたディンプル設計パラメータ、および前記決定された単位セル配置に従って、弾性的に硬質の本体に前記複数のスロットおよびディンプルを付加するステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - 請求項52に記載の方法であって、前記受け取った設計値から前記オーセチック構造のための必要とされる剛性を決定するステップをさらに含むことを特徴とする方法。
- 請求項52に記載の方法であって、前記オーセチック構造の前記所定の設計要件に対する前記受け取った設計値から、前記オーセチック構造がNPRに適しているかどうかを判定するステップをさらに含むことを特徴とする方法。
- 請求項54に記載の方法であって、意図された適用法が、熱応力主導型であるか、変位制御された負荷条件下で機能するか、または必要とされるNPR値に対する所定の値を有するか、またはそれらの任意の組合せである場合に、前記オーセチック構造がNPRに適していることを特徴とする方法。
- 請求項52に記載の方法であって、前記必要とされる構成要素孔隙率が高いのか中位なのかゼロなのかを判定するステップをさらに含むことを特徴とする方法。
- 請求項56に記載の方法であって、
前記必要とされる構成要素孔隙率が高い場合に、前記弾性的に硬質の本体への前記ディンプルの付加を減少するかまたは排除するステップと、
前記必要とされる構成要素孔隙率が中位である場合に、前記弾性的に硬質の本体に相補的な数の前記ディンプルおよび前記スロットを付加するステップと、
前記必要とされる構成要素孔隙率がゼロである場合に、前記弾性的に硬質の本体への前記スロットの付加を減少するかまたは排除するステップと、
をさらに含むことを特徴とする方法。 - 請求項52に記載の方法であって、前記弾性的に硬質の本体への前記スロットおよび前記ディンプルの付加に先立って、前記決定されたスロット設計パラメータ、前記決定されたディンプル設計パラメータ、および前記決定された単位セル配置を分析するステップをさらに含むことを特徴とする方法。
- 請求項52に記載の方法であって、前記スロット設計パラメータまたは前記ディンプル設計パラメータを適応させることにより前記NPR挙動を調整するステップをさらに含むことを特徴とする方法。
- 請求項52に記載の方法であって、前記スロット設計パラメータが、前記スロットのための形状、サイズ、アスペクト比、またはそれらの任意の組合せを含むことを特徴とする方法。
- 請求項52に記載の方法であって、前記ディンプル設計パラメータが、前記ディンプルのための形状、サイズ、深さ、またはそれらの任意の組合せを含むことを特徴とする方法。
- 請求項52に記載の方法であって、前記単位セル配置が、パターン、間隔、比率、またはそれらの任意の組合せを含むことを特徴とする方法。
- 請求項52に記載の方法であって、前記所定の設計要件が、外部負荷要件、熱減衰要件、またはそれらの任意の組合せを含むことを特徴とする方法。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201562101834P | 2015-01-09 | 2015-01-09 | |
US62/101,834 | 2015-01-09 | ||
US201562118823P | 2015-02-20 | 2015-02-20 | |
US62/118,823 | 2015-02-20 | ||
PCT/US2016/012768 WO2016112367A2 (en) | 2015-01-09 | 2016-01-09 | Hybrid dimple-and-void auxetic structures with engineered patterns for customized npr behavior |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018508737A true JP2018508737A (ja) | 2018-03-29 |
JP2018508737A5 JP2018508737A5 (ja) | 2019-03-14 |
Family
ID=56356583
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017555432A Pending JP2018508737A (ja) | 2015-01-09 | 2016-01-09 | 特注のnpr挙動のための特別設計のパターンを有する混成ディンプル−ボイドオーセチック構造 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10603866B2 (ja) |
EP (1) | EP3245055B1 (ja) |
JP (1) | JP2018508737A (ja) |
CN (1) | CN108472913B (ja) |
CA (1) | CA2973363A1 (ja) |
RU (1) | RU2693132C2 (ja) |
WO (1) | WO2016112367A2 (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2678546B1 (en) | 2011-02-22 | 2022-04-13 | The George Washington University | Friction reduction for engine components |
US10499704B2 (en) * | 2013-09-18 | 2019-12-10 | Nike, Inc. | Sole for an article of footwear having regionally varied Auxetic structures |
US10603866B2 (en) | 2015-01-09 | 2020-03-31 | President And Fellows Of Harvard College | Hybrid dimple-and-void auxetic structures with engineered patterns for customized NPR behavior |
WO2019018673A1 (en) | 2017-07-20 | 2019-01-24 | President And Fellows Of Harvard College | ACOUSTICAL SHOCK ABSORBER FOR ORTHOGONAL SLOT GAS TURBINE COMBUSTION CHAMBERS |
DE102018132414A1 (de) * | 2018-12-17 | 2020-06-18 | Man Energy Solutions Se | Abgasturbolader mit auxetischen Strukturen |
MX2022012994A (es) * | 2020-04-15 | 2022-11-08 | Siemens Energy Global Gmbh & Co Kg | Estructura tridimensional auxetica utilizada en aplicaciones de fabricacion aditiva. |
CN114535666A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-05-27 | 广州大学 | 一种仿生负泊松比钻头及其设计方法 |
DE102022205240A1 (de) | 2022-05-25 | 2023-11-30 | Siemens Energy Global GmbH & Co. KG | Brennkammer mit spezifischen Kühlluftöffnungen |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120021167A1 (en) * | 2008-12-19 | 2012-01-26 | Daniel James Plant | Energy absorbing system |
JP2013527481A (ja) * | 2009-08-21 | 2013-06-27 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. | スペクトル純度フィルタ、リソグラフィ装置、およびスペクトル純度フィルタを製造するための方法 |
WO2014035996A2 (en) * | 2012-08-27 | 2014-03-06 | Nike International Ltd. | Dynamic materials intergrated into articles for adjustable physical dimensional characteristics |
US20140260281A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Rolls-Royce Canada, Ltd. | Auxetic structure with stress-relief features |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH511706A (de) | 1968-03-26 | 1971-08-31 | Breveteam Sa | Geschlitztes nichttextiles Flächengebilde, bei dem eine oder beide Oberflächen mit einer Klebstoffschicht versehen sind und mindestens eine Oberfläche rutschhemmende Eigenschaften aufweist |
US5233828A (en) | 1990-11-15 | 1993-08-10 | General Electric Company | Combustor liner with circumferentially angled film cooling holes |
US5615528A (en) * | 1994-11-14 | 1997-04-01 | Owens; Charles R. | Stress steering structure |
US6223641B1 (en) | 1996-11-12 | 2001-05-01 | Xynatech, Inc., | Perforating and slitting die sheet |
DE59810343D1 (de) | 1998-07-10 | 2004-01-15 | Alstom Switzerland Ltd | Brennkammer für eine Gasturbine mit schalldämpfender Wandstruktur |
US6237344B1 (en) * | 1998-07-20 | 2001-05-29 | General Electric Company | Dimpled impingement baffle |
WO2001048305A1 (fr) | 1999-12-28 | 2001-07-05 | Denenchofu Roman Co., Ltd. | Structure multicouche en feuille et son procede de fabrication |
US7186084B2 (en) | 2003-11-19 | 2007-03-06 | General Electric Company | Hot gas path component with mesh and dimpled cooling |
US8084117B2 (en) | 2005-11-29 | 2011-12-27 | Haresh Lalvani | Multi-directional and variably expanded sheet material surfaces |
US8016549B2 (en) | 2006-07-13 | 2011-09-13 | United Technologies Corporation | Turbine engine alloys and crystalline orientations |
CA2669564A1 (en) | 2007-02-05 | 2008-08-14 | Boston Scientific Limited | Synthetic composite structures |
WO2008100901A1 (en) | 2007-02-12 | 2008-08-21 | Massachusetts Institute Of Technology | Transformative periodic structures, in particular tunable photonic crystals and phononic crystals |
US8066482B2 (en) | 2008-11-25 | 2011-11-29 | Alstom Technology Ltd. | Shaped cooling holes for reduced stress |
US20110059291A1 (en) * | 2009-09-07 | 2011-03-10 | Boyce Christopher M | Structured materials with tailored isotropic and anisotropic poisson's ratios including negative and zero poisson's ratios |
GB201003012D0 (en) | 2010-02-23 | 2010-04-07 | Rolls Royce Plc | Vibration damping structures |
CN102720785A (zh) * | 2012-05-29 | 2012-10-10 | 北京航空航天大学 | 一种具有负泊松比特性的内空型金属橡胶隔振器 |
RU2682461C2 (ru) * | 2013-03-15 | 2019-03-19 | Президент Энд Феллоуз Оф Гарвард Колледж | Пористые структуры с повторяющимся порядком расположения продолговатых отверстий |
CA2907048A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | President And Fellows Of Harvard College | Low porosity auxetic sheet |
US10603866B2 (en) | 2015-01-09 | 2020-03-31 | President And Fellows Of Harvard College | Hybrid dimple-and-void auxetic structures with engineered patterns for customized NPR behavior |
-
2016
- 2016-01-09 US US15/542,612 patent/US10603866B2/en active Active
- 2016-01-09 CN CN201680012219.0A patent/CN108472913B/zh active Active
- 2016-01-09 WO PCT/US2016/012768 patent/WO2016112367A2/en active Application Filing
- 2016-01-09 RU RU2017126618A patent/RU2693132C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2016-01-09 CA CA2973363A patent/CA2973363A1/en not_active Abandoned
- 2016-01-09 EP EP16735530.4A patent/EP3245055B1/en active Active
- 2016-01-09 JP JP2017555432A patent/JP2018508737A/ja active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120021167A1 (en) * | 2008-12-19 | 2012-01-26 | Daniel James Plant | Energy absorbing system |
JP2013527481A (ja) * | 2009-08-21 | 2013-06-27 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. | スペクトル純度フィルタ、リソグラフィ装置、およびスペクトル純度フィルタを製造するための方法 |
WO2014035996A2 (en) * | 2012-08-27 | 2014-03-06 | Nike International Ltd. | Dynamic materials intergrated into articles for adjustable physical dimensional characteristics |
US20140260281A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Rolls-Royce Canada, Ltd. | Auxetic structure with stress-relief features |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20180264774A1 (en) | 2018-09-20 |
EP3245055B1 (en) | 2019-08-21 |
CN108472913B (zh) | 2021-02-09 |
EP3245055A4 (en) | 2018-07-18 |
WO2016112367A2 (en) | 2016-07-14 |
RU2017126618A3 (ja) | 2019-04-17 |
EP3245055A2 (en) | 2017-11-22 |
CA2973363A1 (en) | 2016-07-14 |
RU2693132C2 (ru) | 2019-07-01 |
WO2016112367A3 (en) | 2016-09-01 |
CN108472913A (zh) | 2018-08-31 |
US10603866B2 (en) | 2020-03-31 |
RU2017126618A (ru) | 2019-02-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2018508737A (ja) | 特注のnpr挙動のための特別設計のパターンを有する混成ディンプル−ボイドオーセチック構造 | |
US10823409B2 (en) | Void structures with repeating elongated-aperture pattern | |
JP6438000B2 (ja) | 低孔隙率オーゼティックシート | |
CN108367536B (zh) | 负泊松比华夫式结构 | |
US20170370581A1 (en) | Auxetic Structures With Distorted Projection Slots In Engineered Patterns To Provide NPR Behavior And Improved Stress Performance | |
EP3242758B1 (en) | Auxetic structures with angled slots in engineered patterns for customized npr behavior and improved cooling performance | |
CN108472915B (zh) | 零孔隙率npr结构以及特定位置的npr结构的调整 | |
US20230203951A1 (en) | Auxetic three-dimensional structure utilized in additive manufacturing applications |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190104 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190104 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190129 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20191023 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20191029 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20200602 |