Ауксетическая структура с наклонными прорезями в конфигурациях, разработанных для обеспечения заданного поведения с отрицательным коэффициентом Пуассона и улучшенной характеристики охлаждения

1. Ауксетическая структура, содержащая:
упругое твердое тело с противоположными верхней и нижней поверхностями и первым и вторым множествами продолговатых отверстий, проходящих сквозь упругое твердое тело от верхней поверхности до нижней поверхности, при этом первое множество продолговатых отверстий ориентировано поперечно относительно второго множества продолговатых отверстий, и по меньшей мере первое множество продолговатых отверстий наклонено под непрямым углом к верхней поверхности упругого твердого тела,
причем первое и второе множества продолговатых отверстий сконфигурированы совместно так, чтобы обеспечить необходимую характеристику охлаждения и необходимую характеристику механических напряжений посредством поведения с отрицательным коэффициентом Пуассона (NPR) в условиях макроскопического плоского нагружения.
2. Ауксетическая структура по п. 1, в которой и первое, и второе множества продолговатых отверстий наклонено под непрямым углом к верхней поверхности упругого твердого тела.
3. Ауксетическая структура по п. 1, в которой каждое отверстие первого множества продолговатых отверстий наклонено приблизительно на 40-70° относительно верхней поверхности упругого твердого тела.
4. Ауксетическая структура по п. 1, в которой характеристика охлаждения включает эффективность эффузионного охлаждения приблизительно 30-50%.
5. Ауксетическая структура по п. 1, в которой поведение с NPR включает коэффициент Пуассона приблизительно от -0,2 до -0,9%.
6. Ауксетическая структура по п. 1, в которой продолговатые отверстия разработаны с заданной пористостью, заданной схемой расположения, или аспектным отношением, или любой их комбинацией, чтобы достигнуть поведения с NPR.
7. Ауксетическая структура по п. 1, в которой продолговатые отверстия имеют заданную пористость приблизительно от 0,3 до 9%.
8. Ауксетическая структура по п. 1, в которой каждое из продолговатых отверстий имеет аспектное отношение приблизительно от 5 до 40.
9. Ауксетическая структура по п. 1, в которой каждое отверстие из первого и/или второго множества продолговатых отверстий имеет S-образный профиль на виде в плане.
10. Ауксетическая структура по п. 1, в которой каждое отверстие из первого и/или второго множества продолговатых отверстий имеет эллиптический профиль на виде в плане.
11. Ауксетическая структура по п. 1, в которой каждое отверстие из первого и/или второго множества продолговатых отверстий имеет Z-образный профиль на виде в плане.
12. Ауксетическая структура по п. 1, в которой каждое отверстие из первого и/или второго множества продолговатых отверстий имеет профиль в форме гантели на виде в плане, при этом профиль в форме гантели на виде в плане включает пару разнесенных отверстий, соединенных продолговатой прорезью.
13. Ауксетическая структура по п. 1, в которой каждое отверстие из первого и/или второго множества продолговатых отверстий имеет l-образный профиль на виде в плане, при этом l-образный профиль на виде в плане включает пару разнесенных полукруглых прорезей, соединенных продолговатой прорезью.
14. Ауксетическая структура по п. 1, в которой первое и второе множества продолговатых отверстий располагаются в виде матрицы рядов и столбцов.
15. Ауксетическая структура по п. 14, в которой ряды расположены с одинаковыми расстояниями друг от друга, и столбцы расположены с одинаковыми расстояниями друг от друга.
16. Ауксетическая структура по п. 1, в которой каждое из продолговатых отверстий имеет большую ось, перпендикулярную малой оси, причем большие оси первого множества продолговатых отверстий по существу перпендикулярны большим осям второго множества продолговатых отверстий.
17. Ауксетическая листовая структура с эффузионным охлаждением, содержащая
металлический лист с противоположными верхней и нижней поверхностями и первым и вторым множествами продолговатых отверстий, проходящих сквозь металлический лист от верхней поверхности до нижней поверхности, причем первое множество продолговатых отверстий имеет первый набор геометрических характеристик и первую схему расположения, второе множество продолговатых отверстий имеет второе множество геометрических характеристик и вторую схему расположения, первое множество продолговатых отверстий ориентировано ортогонально относительно второго множества продолговатых отверстий, и каждое из продолговатых отверстий наклонено под непрямым углом относительно верхней поверхности упругого твердого тела, причем первые геометрические характеристики и схема расположения первого множества продолговатых отверстий совместно со вторыми геометрическими характеристиками и схемой расположения второго множества продолговатых отверстий сконфигурированы так, чтобы обеспечить минимальную характеристику охлаждения при обеспечении поведения с отрицательным коэффициентом Пуассона (NPR) в условиях макроскопического плоского нагружения.
18. Способ изготовления ауксетической структуры, согласно которому:
предоставляют упругое твердое тело с противоположными верхней и нижней поверхностями; добавляют к гибкому твердому телу первое множество отверстий, проходящих сквозь упругое твердое тело от верхней поверхности до нижней поверхности, при этом первое множество отверстий расположены в виде рядов и столбцов, и каждое отверстие первого множества продолговатых отверстий наклонено под непрямым углом к верхней поверхности упругого твердого тела; и
добавляют к гибкому твердому телу второе множество отверстий, проходящих сквозь упругое твердое тело от верхней поверхности до нижней поверхности, при этом второе множество отверстий расположено в виде рядов и столбцов,
причем первое и второе множества отверстий сконфигурированы совместно так, чтобы обеспечить характеристику охлаждения при уменьшении механического напряжения посредством поведения с отрицательным коэффициентом Пуассона (NPR) в условиях макроскопического плоского нагружения.
19. Способ по п. 18, в котором каждое отверстие второго множества продолговатых отверстий наклонено под непрямым углом к верхней поверхности упругого твердого тела.
20. Способ по п. 18, в котором каждое отверстие первого множества продолговатых отверстий наклонено приблизительно на 40-70° относительно верхней поверхности упругого твердого тела.
21. Способ по п. 18, в котором характеристика охлаждения включает эффективность эффузионного охлаждения приблизительно 30-50%.
22. Способ по п. 18, в котором поведение с NPR включает коэффициент Пуассона приблизительно от -0,2 до -0,9%.
23. Способ по п. 18, в котором продолговатые отверстия разрабатывают с заданной пористостью, заданной схемой расположения или заданным аспектным отношением, или любой их комбинацией, чтобы достигнуть поведения с NPR.
24. Способ по п. 18, в котором продолговатые отверстия имеют заданную пористость приблизительно от 0,3 до 9%.
25. Способ по п. 18, в котором каждое из продолговатых отверстий имеет аспектное отношение приблизительно от 5 до 40.
26. Способ по п. 18, в котором каждое отверстие из первого и/или второго множества продолговатых отверстий имеет эллиптический профиль на виде в плане.
27. Способ по п. 18, в котором каждое отверстие из первого и/или второго множества продолговатых отверстий имеет S-образный профиль на виде в плане.
28. Способ по п. 18, в котором каждое отверстие из первого и/или второго множества продолговатых отверстий имеет Z-образный профиль на виде в плане.
29. Способ по п. 18, в котором каждое отверстие из первого и/или второго множества продолговатых отверстий имеет профиль в форме гантели на виде в плане, при этом профиль в форме гантели на виде в плане включает пару разнесенных отверстий, соединенных продолговатой прорезью.
30. Способ по п. 18, в котором каждое отверстие из первого и/или второго множества продолговатых отверстий имеет I-образный профиль на виде в плане, при этом I-образный профиль на виде в плане включает пару разнесенных полукруглых прорезей, соединенных продолговатой прорезью.
31. Способ по п. 18, в котором первое и второе множества продолговатых отверстий располагаются в виде матрицы рядов и столбцов.
32. Способ по п. 31, в котором ряды расположены с одинаковыми расстояниями друг от друга, и столбцы расположены с одинаковыми расстояниями друг от друга.
33. Способ по п. 18, в котором каждое из продолговатых отверстий имеет большую ось, перпендикулярную малой оси, при этом большие оси первого множества продолговатых отверстий по существу перпендикулярны большим осям второго множества продолговатых отверстий.