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좌굴(Buckling) 가능한 구조로 형성되고, 응력 변형률 관계에서 음의 탄성계수를 가지는 구간을 포함하는 제1유닛; 그리고상기 제1유닛에 이웃하게 배치되고, 응력 변형률 관계에서 양의 탄성계수를 가지는 구간을 포함하는 제2유닛을 포함하며, 상기 제1유닛의 상기 음의 탄성계수와 상기 제2유닛의 상기 양의 탄성계수의 합성에 의해, 미리 설정된 타깃변형구간에서 제로 탄성계수를 가지는 것을 특징으로 하는 제로 탄성계수 구간을 가지는 메타구조체
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제1항에 있어서, 상기 제1유닛은 수평방향으로 연장 형성되는 제1상부프레임과, 수평방향으로 연장 형성되고, 상기 제1상부프레임으로부터 이격되게 배치되는 제1하부프레임과, 상단부는 상기 제1상부프레임에 연결되고, 하단부는 상기 제1하부프레임에 연결되되, 상기 제1하부프레임 방향으로 갈수록 서로 멀어지도록 한 쌍으로 형성되어 압축 하중이 가해지면 좌굴되는 제1지지프레임을 가지는 것을 특징으로 하는 제로 탄성계수 구간을 가지는 메타구조체
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제2항에 있어서,상기 제1유닛은 상기 제1지지프레임에 상기 제1지지프레임의 길이방향으로 연장되고 상기 제1지지프레임을 관통하여 형성되는 슬릿을 더 가지는 것을 특징으로 하는 제로 탄성계수 구간을 가지는 메타구조체
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제2항에 있어서,상기 제2유닛은 상기 제1상부프레임과 연결되고 수평방향으로 연장 형성되는 제2상부프레임과, 상기 제1하부프레임과 연결되고 수평방향으로 연장 형성되는 제2하부프레임과, 상단부는 상기 제2상부프레임에 연결되고, 하단부는 상기 제2하부프레임에 연결되되, 중앙으로 갈수록 서로 멀어지도록 한 쌍으로 형성되어 압축 하중이 가해지면 좌굴되지 않고 형상이 변형되는 제2지지프레임을 가지는 것을 특징으로 하는 제로 탄성계수 구간을 가지는 메타구조체
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5
제4항에 있어서,상기 제1상부프레임 및 상기 제2상부프레임, 상기 제1하부프레임 및 상기 제2하부프레임은 각각 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 제로 탄성계수 구간을 가지는 메타구조체
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6
제1항에 있어서,상기 제1유닛과 상기 제2유닛은 동일한 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 제로 탄성계수 구간을 가지는 메타구조체
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7
제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 기재된 제로 탄성계수 구간을 가지는 메타구조체로서, 상기 제로 탄성계수 구간을 가지는 메타구조체는 가상의 평면 상에 복수개가 마련되고, 상기 제1유닛 및 상기 제2유닛이 서로 번갈아 인접되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 제로 탄성계수 구간을 가지는 메타구조체
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8
제7항에 있어서,상기 제1유닛과 상기 제2유닛은 다층으로 적층 형성되는 것을 특징으로 하는 제로 탄성계수 구간을 가지는 메타구조체
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9
좌굴(Buckling) 가능한 구조로 형성되고, 응력 변형률 관계에서 음의 탄성계수를 가지는 구간을 포함하는 제1유닛을 형성하는 제1유닛 형성단계; 상기 제1유닛에 이웃하게 배치되고, 응력 변형률 관계에서 양의 탄성계수를 가지는 구간을 포함하는 제2유닛을 형성하는 제2유닛 형성단계; 그리고 상기 제1유닛의 상기 음의 탄성계수와 상기 제2유닛의 상기 양의 탄성계수의 합성에 의해, 미리 설정된 타깃변형구간에서 제로 탄성계수를 가지도록 하는 보정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제로 탄성계수 구간을 가지는 메타구조체 설계방법
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10
제9항에 있어서,상기 보정단계에서, 상기 타깃변형구간에서 상기 제1유닛의 상기 음의 탄성계수와 상기 제2유닛의 상기 양의 탄성계수가 합성된 합성 탄성계수의 기울기가 0 보다 크면, 상기 제1유닛의 음의 탄성계수의 절대값이 커지도록 조절되거나, 또는 상기 제2유닛의 양의 탄성계수의 절대값이 작아지도록 조절되는 것을 특징으로 하는 제로 탄성계수 구간을 가지는 메타구조체 설계방법
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11
제9항에 있어서,상기 제1유닛은 수평방향으로 연장 형성되고 수직방향으로 이격되어 배치되는 제1상부프레임 및 제1하부프레임과, 상단부는 상기 제1상부프레임에 연결되고, 하단부는 상기 제1하부프레임에 연결되어 압축 하중이 적용되면 좌굴되는 제1지지프레임을 가지고, 상기 제2유닛은 상기 제1상부프레임과 연결되고 수평방향으로 연장 형성되는 제2상부프레임과, 상기 제1하부프레임과 연결되고 수평방향으로 연장 형성되는 제2하부프레임과, 상단부는 상기 제2상부프레임에 연결되고, 하단부는 상기 제2하부프레임에 연결되어 압축 하중이 적용되면 좌굴되지 않고 형상이 변형되는 제2지지프레임을 가지며, 상기 보정단계에서, 상기 타깃변형구간에서 상기 제1유닛의 상기 음의 탄성계수와 상기 제2유닛의 상기 양의 탄성계수가 합성된 합성 탄성계수의 기울기가 0 보다 크면, 상기 제1상부프레임 및 상기 제1하부프레임의 길이가 줄어들도록 조절되거나, 또는 상기 제2상부프레임 및 상기 제2하부프레임의 길이가 늘어나도록 조절되는 것을 특징으로 하는 제로 탄성계수 구간을 가지는 메타구조체 설계방법
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12
제9항에 있어서,상기 제1유닛은 수평방향으로 연장 형성되고 수직방향으로 이격되어 배치되는 제1상부프레임 및 제1하부프레임과, 상단부는 상기 제1상부프레임에 연결되고, 하단부는 상기 제1하부프레임에 연결되어 압축 하중이 적용되면 좌굴되는 제1지지프레임을 가지고, 상기 제2유닛은 상기 제1상부프레임과 연결되고 수평방향으로 연장 형성되는 제2상부프레임과, 상기 제1하부프레임과 연결되고 수평방향으로 연장 형성되는 제2하부프레임과, 상단부는 상기 제2상부프레임에 연결되고, 하단부는 상기 제2하부프레임에 연결되어 압축 하중이 적용되면 좌굴되지 않고 형상이 변형되는 제2지지프레임을 가지며, 상기 보정단계에서, 상기 타깃변형구간에서 상기 제1유닛의 상기 음의 탄성계수와 상기 제2유닛의 상기 양의 탄성계수가 합성된 합성 탄성계수의 기울기가 0 보다 크면, 상기 제1상부프레임 및 상기 제1하부프레임의 두께가 커지도록 조절되거나, 또는 상기 제2상부프레임 및 상기 제2하부프레임의 두께가 작아지도록 조절되는 것을 특징으로 하는 제로 탄성계수 구간을 가지는 메타구조체 설계방법
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