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新材料技术

本发明属于超材料相关技术领域，其公开了一种多尺度三维五模超材料及其增材制造方法，所述多尺度三维五模超材料为BCC结构，其包括多个杆及多个节点结构，多个所述杆的两端分别连接于多个所述节点结构；所述杆呈圆柱状，其开设有双锥形通孔，所述双锥形通孔的直径自所述杆的一端朝所述杆的另一端先逐渐减小再逐渐增大；所述节点结构内部形成有空腔，所述双锥形通孔与所述空腔相连通，所述空腔内填充有点阵结构。本发明提高了设计的自由度，可以将五模材料的特性参数在更大范围内进行调节，从而获得调控能力更强的五模材料功能构件；通过精细调节这些参数，可以调节单胞的等效密度、等效模量等特性参数，进而获得具有不同功能的器件。

五模材料可以通过结构设计来实现，二维形式的五模材料通常设计为蜂窝状，可以实现二维尺度下的声波聚焦、隐身等功能。三维五模材料通常设计为双锥形的金刚石结构，通过调整锥形结构的粗端和细端直径，可以获得不同的体模量和剪切模量，通过对其能带结构分析可知，五模材料存在单模频率区域，即在该频率范围内，只有压缩波可以传播，剪切波将被截止，意味着体模量和剪切模量实现了解耦。然而，传统的双锥形三维五模结构主要有两个可调的参数，即双锥的粗端和细端直径，可以调控的范围较窄，对于一些比较极端的参数，这种结构将难以实现。而且，当细端直径过小时，成形误差较大，难以达到理想的效果。

华中科技大学（Huazhong University of Science and Technology），简称华中大、华科大 ，位于湖北省武汉市，是中华人民共和国教育部直属的综合性研究型全国重点大学、位列国家“双一流”、“985工程"、"211工程"、入选"强基计划"、"111计划"、卓越工程师教育培养计划、卓越医生教育培养计划、国家大学生创新性实验计划、国家级大学生创新创业训练计划、国家建设高水平大学公派研究生项目、国家级新工科研究与实践项目、基础学科拔尖学生培养计划***，是学位授权自主审核单位、全国深化创新创业教育改革示范高校、一流网络安全学院建设示范项目高校、中国政府奖学金来华留学生接收院校、教育部来华留学示范基地，为中欧工程教育平台成员和医学“双一流”建设联盟、国际应用科技开发协作网、全球能源互联网大学联盟成员。