โครงสร้างรังผึ้งเป็นโครงสร้างตามธรรมชาติหรือที่มนุษย์สร้างขึ้น ซึ่งมีรูปทรงเรขาคณิตแบบรังผึ้งเพื่อลดปริมาณวัสดุที่ใช้ให้น้อยที่สุด เพื่อให้ได้น้ำหนักและต้นทุนวัสดุ ที่น้อยที่สุด รูปทรงเรขาคณิตของโครงสร้างรังผึ้งอาจแตกต่างกันไปอย่างกว้างขวาง แต่คุณลักษณะทั่วไปของโครงสร้างดังกล่าวทั้งหมดคือ การเรียงตัวของเซลล์กลวงที่เกิดขึ้นระหว่างผนังแนวตั้งบางๆ เซลล์เหล่านี้มักมีรูปร่างเป็นทรงกระบอกและหกเหลี่ยม โครงสร้างรูปทรงรังผึ้งให้วัสดุที่มีความหนาแน่นต่ำและ คุณสมบัติการอัด นอกระนาบและ คุณสมบัติการเฉือนนอกระนาบที่ค่อนข้างสูง^{[ 1 ]}

วัสดุโครงสร้างรังผึ้งสังเคราะห์มักทำโดยการวางวัสดุรังผึ้งไว้ระหว่างชั้นบางๆ สองชั้นที่ให้ความแข็งแรงในด้านแรงดึงทำให้เกิดเป็นโครงสร้างคล้ายแผ่น วัสดุรังผึ้งถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในงานที่ต้องการพื้นผิวเรียบหรือโค้งเล็กน้อย และความแข็งแรงจำเพาะ สูงของวัสดุเหล่านี้ เป็นสิ่งที่มีคุณค่า ด้วยเหตุนี้จึงมีการใช้งานอย่างกว้างขวางใน อุตสาหกรรม การบินและอวกาศและวัสดุรังผึ้งที่ทำจากอะลูมิเนียม ไฟเบอร์กลาส และวัสดุคอมโพสิตขั้นสูงได้ถูกนำมาใช้ในเครื่องบินและจรวดตั้งแต่ทศวรรษ 1950 นอกจากนี้ยังสามารถพบได้ในหลายๆ ด้าน ตั้งแต่วัสดุบรรจุภัณฑ์ในรูปของกระดาษแข็งรังผึ้ง ไปจนถึงอุปกรณ์กีฬา เช่น สกีและสโนว์บอร์ด

โครงสร้างรังผึ้งตามธรรมชาติ ได้แก่รังผึ้ง การ ผุ กร่อนของ หินเป็นรูปทรงรังผึ้งเครื่องในและกระดูก

โครงสร้างรังผึ้งที่มนุษย์สร้างขึ้น ได้แก่ วัสดุ คอม โพ สิตแบบแซนด์วิช ที่มีแกนกลาง เป็นรังผึ้งโครงสร้างรังผึ้งที่มนุษย์สร้างขึ้นนั้นผลิตขึ้นโดยใช้วัสดุที่หลากหลาย ขึ้นอยู่กับการใช้งานและคุณลักษณะที่ต้องการ ตั้งแต่กระดาษหรือเทอร์โมพลาสติกซึ่งใช้สำหรับความแข็งแรงและความแข็งแงต่ำสำหรับ การใช้งาน ที่มีภาระ ต่ำ ไปจนถึงความแข็งแรงและความแข็งแงสูงสำหรับการใช้งานที่มีประสิทธิภาพสูง จากอะลูมิเนียมหรือพลาสติกเสริมใย ความแข็งแรงของแผ่นลามิเนตหรือแผ่นแซนด์วิชขึ้นอยู่กับขนาดของแผ่น วัสดุที่ใช้ปิดผิว และจำนวนหรือความหนาแน่นของเซลล์รังผึ้งภายใน วัสดุคอมโพสิตรังผึ้งถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในหลายอุตสาหกรรม ตั้งแต่อุตสาหกรรมการบินและอวกาศ ยานยนต์ และเฟอร์นิเจอร์ ไปจนถึงบรรจุภัณฑ์และโลจิสติกส์ วัสดุนี้ได้ชื่อมาจากลักษณะที่คล้ายกับรังผึ้ง ของผึ้ง ซึ่งเป็นโครงสร้างแผ่นหกเหลี่ยม

รังผึ้งรูปหก เหลี่ยม ได้รับการชื่นชมและสงสัยมาตั้งแต่สมัยโบราณ ตามตำนานเทพเจ้ากรีก รังผึ้งที่มนุษย์สร้างขึ้นเป็นครั้งแรกนั้นกล่าวกันว่าสร้างขึ้นโดยเดดาลัสจากทองคำโดยวิธีการหล่อแบบขี้ผึ้งหายเมื่อกว่า 3,000 ปีที่แล้ว^{[ 2 ]}มาร์คัส วาร์โรรายงานว่านักเรขาคณิตชาวกรีกยูคลิดและเซโนดอรัสพบว่า รูปทรง หกเหลี่ยมทำให้ใช้พื้นที่และวัสดุก่อสร้างได้อย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุด โครงสร้างซี่โครงภายในและห้องลับในโดมของ วิหาร แพนธีออนในกรุงโรมเป็นตัวอย่างแรกๆ ของโครงสร้างรังผึ้ง^{[ 3 ]}

กาลิเลโอ กาลิเลอีกล่าวถึงความต้านทานของของแข็งกลวงในปี ค.ศ. 1638 ว่า "ศิลปะ และโดยเฉพาะอย่างยิ่งธรรมชาติ ได้นำสิ่งเหล่านี้มาใช้ในหลายพันกระบวนการ ซึ่งความแข็งแรงจะเพิ่มขึ้นโดยไม่เพิ่มน้ำหนัก ดังที่เห็นได้ในกระดูกของนกและในลำต้นจำนวนมากที่เบาและทนทานต่อการงอและการหักมาก" [ ^{4 ] โร}เบิร์ต ฮุคค้นพบในปี ค.ศ. 1665 ว่าโครงสร้างเซลล์ตามธรรมชาติของไม้ก๊อกนั้นคล้ายกับรังผึ้งหกเหลี่ยม^{[ 5 ]}และชาร์ลส์ ดาร์วินกล่าวในปี ค.ศ. 1859 ว่า "รังผึ้งของผึ้งงาน เท่าที่เราเห็นนั้น สมบูรณ์แบบอย่างยิ่งในการประหยัดแรงงานและขี้ผึ้ง" ^{[ 6 ]}

โครงสร้างรังผึ้งกระดาษชิ้นแรกอาจทำโดยชาวจีนเมื่อ 2,000 ปีก่อนเพื่อใช้เป็นเครื่องประดับ แต่ไม่พบข้อมูลอ้างอิงใดๆ [cn] รังผึ้งกระดาษและกระบวนการผลิตแบบขยายตัวถูกคิดค้นขึ้นในเมืองฮัลเลอ/ซาเลอ ประเทศเยอรมนี โดยฮันส์ ไฮล์บรุน ในปี 1901 ^{[ 7 ]}สำหรับการใช้งานเพื่อการตกแต่ง โครงสร้างรังผึ้งชิ้นแรกจากแผ่นโลหะลูกฟูกได้รับการเสนอสำหรับการเลี้ยงผึ้งในปี 1890 ^{[ 8 ]}เพื่อจุดประสงค์เดียวกัน ในฐานะแผ่นรองพื้นเพื่อเก็บเกี่ยวน้ำผึ้งได้มากขึ้น กระบวนการขึ้นรูปรังผึ้งโดยใช้ส่วนผสมกาวกระดาษได้รับการจดสิทธิบัตรในปี 1878 ^{[ 9 ]}เทคนิคพื้นฐานสามประการสำหรับการผลิตรังผึ้งที่ยังคงใช้ในปัจจุบัน ได้แก่ การขยายตัว การทำเป็นลูกฟูก และการขึ้นรูป ได้รับการพัฒนาแล้วในปี 1901 สำหรับการใช้งานที่ไม่ใช่แบบแซนด์วิช

Hugo Junkersเป็นคนแรกที่สำรวจแนวคิดของแกนรังผึ้งภายในโครงสร้างลามิเนต เขาเสนอและจดสิทธิบัตรแกนรังผึ้งแรกสำหรับการใช้งานในเครื่องบินในปี พ.ศ. 2458 ^{[ 10 ]}เขาอธิบายรายละเอียดแนวคิดของเขาในการแทนที่โครงสร้างเครื่องบินที่หุ้มด้วยผ้าด้วยแผ่นโลหะ และให้เหตุผลว่าแผ่นโลหะสามารถรับแรงอัดได้เช่นกัน หากได้รับการรองรับในช่วงเวลาสั้นๆ โดยการจัดเรียงเซลล์รูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสหรือสี่เหลี่ยมผืนผ้า หรือตัวกลวงรูปสามเหลี่ยมหรือหกเหลี่ยมเรียงกัน ปัญหาของการยึดผิวต่อเนื่องเข้ากับแกนเซลล์ทำให้ Junkers คิดค้นโครงสร้างลูกคลื่นแบบเปิดในภายหลัง ซึ่งสามารถยึดด้วยหมุดหรือเชื่อมเข้าด้วยกันได้

การใช้โครงสร้างรังผึ้งครั้งแรกสำหรับการใช้งานโครงสร้างได้รับการเสนอและตีพิมพ์อย่างอิสระสำหรับการใช้งานอาคารในปี พ.ศ. 2457 ^{[ 11 ]}ในปี พ.ศ. 2477 Edward G. Buddได้จดสิทธิบัตรแผงแซนด์วิชรังผึ้งเหล็กเชื่อมจากแผ่นโลหะลูกฟูก และ ในปี พ.ศ. 2480 Claude Dornierได้มุ่งแก้ปัญหาการยึดติดระหว่างแกนและผิวโดยการม้วนหรือกดผิวที่อยู่ในสถานะพลาสติกเข้าไปในผนังเซลล์แกน^{[ 12 ]}การยึดติดโครงสร้างแซนด์วิชรังผึ้งด้วยกาวที่ประสบความสำเร็จครั้งแรกเกิดขึ้นโดยNorman de BruyneจากAero Research Limitedซึ่งได้จดสิทธิบัตรกาวที่มีความหนืดที่เหมาะสมเพื่อสร้างรอยเชื่อมเรซินบนแกนรังผึ้งในปี พ.ศ. 2481 ^{[ 13 ]}เครื่องบินNorth American XB-70 Valkyrieได้ใช้ แผงรังผึ้ง สแตนเลส อย่างกว้างขวาง โดยใช้ กระบวนการ บัดกรีที่พวกเขาพัฒนาขึ้น

ต่อไปนี้คือบทสรุปของการพัฒนาที่สำคัญในประวัติศาสตร์ของเทคโนโลยีรังผึ้ง: ^{[ 14 ]}

• 60 ปีก่อนคริสตกาลดิโอโดรัส ซิคุลัสรายงานเกี่ยวกับรังผึ้งสีทองที่เดดาลัสสร้าง ขึ้น โดยใช้วิธีการหล่อแบบขี้ผึ้งหาย
• 36 ปีก่อนคริสตกาลมาร์คัส วาร์โร รายงานว่า รูปทรงหกเหลี่ยมเป็นรูปทรงที่ใช้พื้นที่และวัสดุก่อสร้างได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด
• 126 วิหารแพนธีออนได้รับการสร้างขึ้นใหม่ในกรุงโรมโดยใช้ โครงสร้าง แบบช่องสี่เหลี่ยมซึ่งเป็นแผงที่จมลงไปในรูปทรงสี่เหลี่ยมจัตุรัส เพื่อรองรับโดมของวิหาร
• ปี ค.ศ. 1638 กาลิเลโอ กาลิเลอีกล่าวถึงทรงตันกลวงและการเพิ่มขึ้นของความต้านทานโดยไม่ต้องเพิ่มน้ำหนัก
• ในปี ค.ศ. 1665 โรเบิร์ต ฮุคค้นพบว่าโครงสร้างเซลล์ตามธรรมชาติของไม้ก๊อกนั้นคล้ายคลึงกับรังผึ้งรูปหกเหลี่ยม
• ในปี ค.ศ. 1859 ชาร์ลส์ ดาร์วินกล่าวว่า รังผึ้งนั้นสมบูรณ์แบบอย่างยิ่งในการประหยัดแรงงานและขี้ผึ้ง
• ในปี ค.ศ. 1877 เอฟ.เอช. คูสเตอร์มันน์ ได้คิดค้นกระบวนการขึ้นรูปโครงสร้างรังผึ้งโดยใช้ส่วนผสมของกาวกระดาษ
• ในปี ค.ศ. 1890 จูเลียส สไตเกล ได้คิดค้นกระบวนการผลิตโครงสร้างรังผึ้งจากแผ่นโลหะลูกฟูก
• ในปี ค.ศ. 1901 ฮันส์ ไฮล์บรุน ได้คิดค้นรังผึ้งกระดาษรูปหกเหลี่ยมและกระบวนการผลิตแบบขยายตัว
• ในปี ค.ศ. 1914 อาร์. โฮฟเลอร์ และ เอส. เรนยี ได้จดสิทธิบัตรการใช้โครงสร้างรังผึ้งเป็นครั้งแรกสำหรับการใช้งานด้านโครงสร้าง
• ในปี 1915 ฮิวโก้ จุงเกอร์ส ได้จดสิทธิบัตรแกนรังผึ้งชิ้นแรกสำหรับการใช้งานในเครื่องบิน
• ในปี 1931 จอร์จ ทอมสัน เสนอให้ใช้กระดาษรังผึ้งตกแต่งสำหรับทำแผ่นยิปซัมน้ำหนักเบา
• ในปี 1934 เอ็ดเวิร์ด จี. บัดด์ ได้จดสิทธิบัตรแผงแซนด์วิชรังผึ้งเหล็กเชื่อมจากแผ่นโลหะลูกฟูก
• ในปี 1937 Claude Dornierได้จดสิทธิบัตรแผงแซนด์วิชแบบรังผึ้ง โดยมีแผ่นผิวที่อัดขึ้นรูปในสภาพพลาสติกเข้าไปในผนังเซลล์แกนกลาง
• ในปี 1938 นอร์แมน เดอ บรูยน์ได้จดสิทธิบัตรการยึดติดโครงสร้างด้วยกาวสำหรับโครงสร้างแซนด์วิชแบบรังผึ้ง
• ปี 1941 จอห์น ดี. ลินคอล์น เสนอให้ใช้กระดาษรังผึ้งขยายตัวสำหรับทำโดมเรดาร์ของเครื่องบิน
• ในปี 1948 โรเจอร์ สตีล ได้ประยุกต์ใช้กระบวนการผลิตแบบขยายตัวโดยใช้แผ่นคอมโพสิตเสริมใยไฟเบอร์
• เครื่องบินโบอิ้ง 747 ปี 1969 ใช้โครงสร้างรังผึ้งทนไฟขนาดใหญ่จาก Hexcel Composites โดยใช้กระดาษใยอะรามิด Nomex ของ DuPont
• ในช่วงทศวรรษ 1980 ได้มีการนำเอาโครงสร้างรังผึ้งเทอร์โมพลาสติกที่ผลิตโดยกระบวนการอัดรีดมาใช้

เทคนิคการผลิตรังผึ้งแบบดั้งเดิมทั้งสามวิธี ได้แก่ การขยายตัว การขึ้นรูปเป็นลอน และการขึ้นรูปด้วยแม่พิมพ์ ล้วนได้รับการพัฒนาขึ้นภายในปี ค.ศ. 1901 สำหรับการใช้งานที่ไม่ใช่แบบแซนด์วิช สำหรับการใช้งานเพื่อการตกแต่ง การผลิตรังผึ้งแบบขยายตัวได้ก้าวไปสู่ระดับอัตโนมัติที่น่าทึ่งในช่วงทศวรรษแรกของศตวรรษที่ 20

ปัจจุบันแกนรังผึ้งผลิตขึ้นโดยผ่านกระบวนการขยายตัวและกระบวนการลูกฟูกจากวัสดุคอมโพสิตเช่นพลาสติกเสริมใยแก้ว (หรือที่รู้จักกันในชื่อไฟเบอร์กลาส) พลาสติกเสริมใยคาร์บอนพลาสติก เสริมกระดาษอะราไมด์ Nomexหรือจากโลหะ (โดยปกติคืออะลูมิเนียม ) ^{[ 15 ]}

รังผึ้งที่ทำจากโลหะ (เช่น อะลูมิเนียม) ในปัจจุบันผลิตโดยกระบวนการขยายตัว กระบวนการพับรังผึ้งอย่างต่อเนื่องจากแผ่นอะลูมิเนียมแผ่นเดียวหลังจากตัดเป็นร่องได้รับการพัฒนาขึ้นตั้งแต่ประมาณปี 1920 ^{[ 16 ]} การผลิตรังผึ้งโลหะแบบต่อเนื่องในสายการผลิตสามารถทำได้จากม้วนโลหะโดยการตัดและดัด^{[ 17 ]}

แกนรังผึ้งเทอร์โมพลาสติก (โดยปกติทำจากโพลีโพรพีลีน ) มักจะทำโดยการอัดรีดผ่านบล็อกของโปรไฟล์ที่อัดรีด^{[ 18 ]}หรือท่อที่อัดรีด^{[ 19 ] [ 20 ]}จากนั้นจึงตัดแผ่นรังผึ้งออก

เมื่อเร็วๆ นี้ได้มีการนำกระบวนการใหม่ที่ไม่เหมือนใครมาใช้ในการผลิตรังผึ้งเทอร์โมพลาสติก ซึ่งช่วยให้สามารถผลิตแกนรังผึ้งได้อย่างต่อเนื่อง^{[ 21 ]}รวมถึงการผลิตรังผึ้งแบบอินไลน์ด้วยการเคลือบผิวโดยตรงเป็นแผงแซนด์วิชที่มีประสิทธิภาพด้านต้นทุน^{[ 22 ]}

โครงสร้างรังผึ้งแบบผสมถูกนำไปใช้ในงานวิศวกรรมและวิทยาศาสตร์มากมาย

การพัฒนาล่าสุดแสดงให้เห็นว่าโครงสร้างรังผึ้งยังมีข้อดีในการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับอาร์เรย์นาโนรูในอะลูมินาที่ผ่านการอะโนไดซ์ [ ^{23 ]}อาร์เรย์ไมโครพรุนในฟิล์มบางพอลิเมอร์ [ ^{24 ]}รังผึ้งคาร์บอนกัมมันต์ [ ^{25 ]และโครงสร้าง}รังผึ้งช่องว่างแถบโฟ^{ตอน[ 26 ]}

ตาข่ายรังผึ้งมักใช้ในด้านอากาศพลศาสตร์เพื่อลดหรือสร้างความปั่นป่วน ของลม นอกจากนี้ยังใช้เพื่อให้ได้รูปทรงมาตรฐานในอุโมงค์ลม (อุณหภูมิ ความเร็วลม) ปัจจัยสำคัญในการเลือกตาข่ายที่เหมาะสมคืออัตราส่วนความยาว (ความยาวต่อเส้นผ่านศูนย์กลางของเซลล์รังผึ้ง) L/ d

อัตราส่วนความยาว < 1: ตาข่ายรังผึ้งที่มีอัตราส่วนความยาวต่ำสามารถใช้กับกระจัง หน้าของรถยนต์ ได้ นอกจากเหตุผลด้านความสวยงามแล้ว ตาข่ายเหล่านี้ยังใช้เป็นตะแกรงเพื่อสร้างโปรไฟล์ที่สม่ำเสมอและลดความรุนแรงของกระแสลมปั่นป่วน^{[ 27 ]}

อัตราส่วนความยาว >> 1: ตาข่ายรังผึ้งที่มีอัตราส่วนความยาวสูงช่วยลดความปั่นป่วนด้านข้างและ กระแสลม หมุนวนอุโมงค์ลมรุ่นแรกๆ ใช้ตาข่ายแบบนี้โดยไม่มีตะแกรง แต่โชคร้ายที่วิธีนี้ทำให้เกิดความปั่นป่วนสูงในส่วนทดสอบ อุโมงค์ลมสมัยใหม่ส่วนใหญ่จึงใช้ทั้งตาข่ายรังผึ้งและตะแกรง

แม้ว่าโครงสร้างรังผึ้งอะลูมิเนียมจะนิยมใช้ในอุตสาหกรรม แต่ก็ยังมีวัสดุอื่นๆ ที่เหมาะสมสำหรับงานเฉพาะด้าน ผู้ที่ใช้โครงสร้างโลหะควรระมัดระวังในการกำจัดเสี้ยนเพราะเสี้ยนเหล่านั้นอาจก่อให้เกิดการไหลเวียนของอากาศที่ไม่สม่ำเสมอได้ โครงสร้าง โพลีคาร์บอเนตเป็นทางเลือกที่มีต้นทุนต่ำกว่า

โครงสร้างแบบรังผึ้งที่มีตะแกรงอยู่ตรงกลางของช่องรับอากาศแบบวงจรเปิดสำหรับอุโมงค์ลมแห่งแรกของแลงลีย์ ช่วยให้มั่นใจได้ว่าอากาศจะไหลอย่างสม่ำเสมอและไม่เกิดการปั่นป่วน ช่างเครื่องสองคนยืนอยู่ใกล้ทางเข้าของอุโมงค์ลมจริง ซึ่งอากาศถูกดึงเข้าไปในส่วนทดสอบผ่านโครงสร้างแบบรังผึ้งเพื่อทำให้การไหลราบรื่น

รังผึ้งไม่ใช่หน้าตัดเดียวที่มีให้เลือกใช้เพื่อลดกระแสลมหมุนวน หน้าตัดรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส สี่เหลี่ยมผืนผ้า วงกลม และหกเหลี่ยมก็เป็นตัวเลือกอื่นๆ ที่มีให้เลือกใช้เช่นกัน แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วรังผึ้งจะเป็นตัวเลือกที่นิยมมากกว่า^{[ 28 ]}

เมื่อรวมกับผิวสองชั้นที่ใช้กับโครงสร้างรังผึ้ง โครงสร้างนี้ให้แผงแซนด์วิชที่มีความแข็งแกร่งดีเยี่ยมในขณะที่มีน้ำหนักเบา พฤติกรรมของโครงสร้างรังผึ้งเป็นแบบออร์โธโทรปิกซึ่งหมายความว่าแผงจะตอบสนองแตกต่างกันไปตามทิศทางของโครงสร้าง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องแยกแยะระหว่างทิศทางสมมาตรซึ่งเรียกว่าทิศทาง L และทิศทาง W ทิศทาง L เป็นทิศทางที่แข็งแรงและแข็งที่สุด ทิศทางที่อ่อนแอที่สุดอยู่ที่ 60° จากทิศทาง L (ในกรณีของรูปหกเหลี่ยม ปกติ ) และทิศทางที่ยืดหยุ่นที่สุดคือทิศทาง W ^{[ 1 ]} คุณสมบัติที่สำคัญอีกประการหนึ่งของแกนแซนด์วิชรังผึ้งคือความแข็งแรงในการรับแรงอัด เนื่องจากโครงสร้างหกเหลี่ยมที่มีประสิทธิภาพซึ่งผนังรองรับซึ่งกันและกัน ความแข็งแรงในการรับแรงอัดของแกนรังผึ้งจึงมักจะสูงกว่า (ที่น้ำหนักเท่ากัน) เมื่อเทียบกับโครงสร้างแกนแซนด์วิชอื่นๆ เช่น แกนโฟมหรือแกนลูกฟูก

คุณสมบัติทางกลของรังผึ้งขึ้นอยู่กับรูปทรงเรขาคณิตของเซลล์ คุณสมบัติของวัสดุที่ใช้สร้างรังผึ้ง (มักเรียกว่าของแข็ง) ซึ่งรวมถึงโมดูลัสของยัง ความเค้นคราก และความเค้นแตกหักของวัสดุ และความหนาแน่นสัมพัทธ์ของรังผึ้ง (ความหนาแน่นของรังผึ้งที่ปรับให้เป็นมาตรฐานโดยความหนาแน่นของของแข็ง ρ ^* /ρ ) ^{[ 29 ] [ 30 ]}อัตราส่วนของโมดูลัสความยืดหยุ่นที่มีประสิทธิภาพและโมดูลัสของยังของของแข็งเช่น${\displaystyle \คัปปา ^{*}/E_{\text{s}}}$และ${\displaystyle E^{*}/E_{\text{s}}}$รังผึ้งที่มีความหนาแน่นต่ำจะไม่ขึ้นอยู่กับของแข็ง^{[ 31 ]}คุณสมบัติทางกลของรังผึ้งจะแตกต่างกันไปตามทิศทางที่โหลดถูกกระทำ

การรับแรงในระนาบ: ภายใต้การรับแรงในระนาบ มักจะถือว่าความหนาของผนังรังผึ้งมีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับความยาวของผนัง สำหรับรังผึ้งทั่วไป ความหนาแน่นสัมพัทธ์จะเป็นสัดส่วนกับอัตราส่วนความหนาของผนังต่อความยาวของผนัง (t/L) และโมดูลัสของยังจะเป็นสัดส่วนกับ (t/L) ^{³ [} 29 ^{] [ 30 ]}ภายใต้แรงอัดที่สูงพอ รังผึ้งจะถึงจุดวิกฤตและล้มเหลวเนื่องจากกลไกใดกลไกหนึ่งต่อไปนี้ – การโก่งตัวแบบยืดหยุ่น การคายตัวแบบพลาสติก หรือการแตกหักแบบเปราะ^{[ 29 ] โหมด}การล้มเหลวขึ้นอยู่กับวัสดุของของแข็งที่ใช้ทำรังผึ้ง การโก่งตัวแบบยืดหยุ่นของผนังเซลล์เป็นโหมดการล้มเหลวสำหรับวัสดุอีลาสโตเมอร์^{[ 30 ]}วัสดุที่เหนียวจะล้มเหลวเนื่องจากการคายตัวแบบพลาสติก และการแตกหักแบบเปราะเป็นโหมดการล้มเหลวเมื่อของแข็งนั้นเปราะ^{[ 29 ] [ 30 ]}ความเค้นโก่งงอแบบยืดหยุ่นเป็นสัดส่วนกับความหนาแน่นสัมพัทธ์ยกกำลังสาม ความเค้นยุบตัวแบบพลาสติกเป็นสัดส่วนกับความหนาแน่นสัมพัทธ์ยกกำลังสอง และความเค้นบดอัดแบบเปราะเป็นสัดส่วนกับความหนาแน่นสัมพัทธ์ยกกำลังสอง^{[ 29 ] [ 30 ]}หลังจากความเค้นวิกฤตและความล้มเหลวของวัสดุ จะสังเกตเห็นความเค้นคงที่ในวัสดุ ซึ่งสังเกตเห็นการเพิ่มขึ้นของความเครียดในขณะที่ความเค้นของรังผึ้งยังคงคงที่โดยประมาณ^{[ 30 ]}เมื่อถึงความเครียดระดับหนึ่ง วัสดุจะเริ่มเกิดการอัดแน่นเนื่องจากการบีบอัดเพิ่มเติมจะดันผนังเซลล์เข้าหากัน^{[ 30 ]}

การรับน้ำหนักนอกระนาบ: ภายใต้การรับน้ำหนักนอกระนาบ ค่าโมดูลัสของยังนอกระนาบของรังผึ้งหกเหลี่ยมปกติจะเป็นสัดส่วนกับความหนาแน่นสัมพัทธ์ของรังผึ้ง^{[ 29 ]}ความเค้นโก่งงอแบบยืดหยุ่นเป็นสัดส่วนกับ (t/L) ³ในขณะที่ความเค้นโก่งงอแบบพลาสติกเป็นสัดส่วนกับ (t/L ^{) 5/3 [} 29 ^]

รูปทรงของเซลล์รังผึ้งมักแตกต่างกันไปเพื่อให้ตรงกับการใช้งานทางวิศวกรรมที่แตกต่างกัน รูปทรงที่ใช้กันทั่วไปนอกเหนือจากเซลล์หกเหลี่ยมปกติ ได้แก่ เซลล์สามเหลี่ยม เซลล์สี่เหลี่ยม เซลล์หกเหลี่ยมที่มีแกนเป็นวงกลม และเซลล์สี่เหลี่ยมที่มีแกนเป็นวงกลม^{[ 32 ]}ความหนาแน่นสัมพัทธ์ของเซลล์เหล่านี้จะขึ้นอยู่กับรูปทรงเรขาคณิตใหม่ รูปทรงเหล่านี้ยังสามารถได้รับแรงบันดาลใจจากการปูพื้นทางคณิตศาสตร์ การปูพื้นแบบเป็นคาบสามารถให้คุณสมบัติทางกลที่หลากหลาย สิ่งที่น่าสนใจเป็นพิเศษคือการควบคุมอัตราส่วนปัวซองและ โมดูลั สความยืดหยุ่น^{[ 33 ]}การปูพื้นแบบเป็นคาบอื่นที่ไม่ใช่หกเหลี่ยมและสามเหลี่ยมมักจะไม่ให้การตอบสนองทางกลที่เหมือนกันในทุกทิศทาง ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เรียกว่าความไม่สมมาตร [ ^{34 ] รังผึ้ง}ที่ใช้การปูพื้นแบบไม่เป็นคาบเช่นการปูพื้นแบบเพนโรสพบว่าให้ประสิทธิภาพทางกลที่หลากหลาย โดยทั้งหมดเป็นแบบไอโซโทรปิกในระนาบ^{[ 35 ]}

• รูฟ้าผ่า
• โฟมโลหะ
• ส่วนโครงสร้างกลวง
• วัสดุผสม
• วัสดุคอมโพสิตโครงสร้างแซนด์วิช
• ระบบจานแซนด์วิช
• ทฤษฎีคานของทิโมเชนโก
• ทฤษฎีแผ่นเปลือกโลก
• แผงแซนด์วิช
• โครงสร้างสามเหลี่ยม