张 璇，刘海涛

(河北工业大学 机械工程学院，天津市 300401)

0 引言

压电超材料在执行器、传感器、超声成像仪、水听器和回声心电图等各种设备中得到广泛应用[1]。Muliana[2]指出压电超材料独特的力电耦合特性在先进的多功能复合材料工业中发挥着关键作用。穆键等[3]介绍了压电超材料在柔性结构和振动控制上的应用；陈恒等[4]研究了压电超材料在人工耳蜗应用中的效果。Khan等[5]提出了一种基于有限元的细观力学建模方法来研究基于蜂窝网络的压电超材料的力电性能，可以设计出具有可调力电性能和负泊松比性能的压电超材料；Khan等[6]研究了基于蜂窝结构变体的负泊松比和零泊松比压电超材料的力电性能，并将其应用在水听器中；Smith等[7]研究表明负泊松比聚合物基体提高了压电复合材料的性能；Shi等[8]采用渐近均匀化方法分析了多孔压电超材料的有效热电机械性能，研究了微孔结构和极化方向对周期性多孔压电超材料的弹性、介电和压电性能的影响；Bao等[9]提出一种具有非线性同步电感开关阻尼双连接电子网络的压电超材料，为弹性波操纵与振动控制提供一种与压电超材料耦合的新型电介质。Kar-Gupta等[10]研究发现多孔压电材料的力电性能取决于孔隙率的形状、取向和分布、连通性和极化方向。

负泊松比结构在抗剪切性、抗断裂性等力学性能方面相比于传统的结构具有一定的优势，在传感器、医疗器械等领域有着很好的应用前景[11]，因此具有负泊松比特性的压电超材料具有更好的性能。……