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申请/专利权人：北京科技大学

摘要：本发明涉及一种三维负泊松比超材料单胞与阵列结构及其制造方法，尤其涉及骨科医疗器械技术领域，本发明所述单胞结构由连接杆内凹连接构成，各连接杆的杆径相等，所述单胞结构还设有外接加强杆，外接加强杆为圆形截面的圆柱状杆，各外接加强杆用以与相邻单胞结构的内凹节点连接，定义设有外接加强杆的单胞结构为A型加强单胞结构，所述单胞结构还设有内接加强杆，内接加强杆为圆形截面的圆柱状杆，各内接加强杆用以连接同一单胞结构内相对的两个内凹节点，定义设有内接加强杆的单胞结构为B型加强单胞结构，阵列结构由各单胞结构之间顶点阵列连接构成。本发明丰富了三维负泊松比设计，提高了医学领域负泊松比结构的力学性能。

主权项：1.一种骨植入用三维负泊松比超材料单胞结构，其特征在于，单胞结构由各连接杆进行内凹连接构成，连接杆为圆形截面的圆柱状杆，其中：第一连接杆通过第一内凹节点与第二连接杆、第三连接杆和第四连接杆进行连接，第一连接杆通过第四顶点与第五连接杆和第二十连接杆连接，第二连接杆通过第三顶点与第六连接杆和第二十三连接杆进行连接，第六连接杆通过第二内凹节点与第五连接杆、第七连接杆和第八连接杆进行连接，第七连接杆通过第五顶点与第九连接杆和第十九连接杆进行连接，第八连接杆通过第六顶点与第二十四连接杆和第十二连接杆进行连接，第十二连接杆通过第三内凹节点与第十连接杆、第十一连接杆和第九连接杆进行连接，第十一连接杆通过第八顶点与第十四连接杆和第二十一连接杆进行连接，第十连接杆通过第七顶点与第十三连接杆和第十七连接杆进行连接，第十三连接杆通过第四内凹节点与第十四连接杆、第十五连接杆和第十六连接杆进行连接，第十五连接杆通过第一顶点与第三连接杆和第十八连接杆进行连接，第十六连接杆通过第二顶点与第四连接杆和第二十二连接杆进行连接，第十八连接杆、第十九连接杆、第二十连接杆和第十七连接杆通过第五内凹节点进行连接，第二十一连接杆、第二十二连接杆、第二十三连接杆和第二十四连接杆通过第六内凹节点进行连接；单胞结构中同一平面上各顶点与相邻顶点的距离为单胞结构的边长n，设定边长0mm＜n＜100mm，单胞结构的各边长相等；单胞结构中连接杆的杆径为d，单胞结构各连接杆的杆径相等，设定0＜d＜0.5×n；定义单胞结构中各内凹节点到单胞结构体心的距离为内凹程度参数a，设定0＜a＜0.5×n；所述单胞结构设有外接加强杆，外接加强杆为圆形截面的圆柱状杆，各外接加强杆用以与相邻单胞结构的内凹节点连接，定义设有外接加强杆的单胞结构为A型加强单胞结构，外接加强杆杆长为La，设定La＝n-2×a；所述单胞结构设有内接加强杆，内接加强杆为圆形截面的圆柱状杆，各内接加强杆用以连接同一单胞结构内相对的两个内凹节点，定义设有内接加强杆的单胞结构为B型加强单胞结构，B型加强单胞结构的内接加强杆相交于单胞结构的体心，并对内接加强杆采用布尔运算的交集方式进行连接，内接加强杆杆长为Lb，设定Lb＝2×a。

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