[發明專利]一種多管組合式緩沖防撞裝置

在審

• 申請號: 201711268893.8
• 申請日: 2017-12-05
• 公開（公告）號: CN108312990A
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 楊帆;童建華;劉亞平;李哲
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: B60R19/02
• 分類號: B60R19/02;E01F15/14
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

本發明公開了一種多管組合式緩沖防撞裝置，包括多個包含小徑端和大徑端的錐形管件，多個錐形管件呈正反向周期性排布以形成多胞組件，多胞組件的周向側壁設有用于對錐形管件進行限位的限位板，多胞組件的上方設有與限位板配合的蓋板，錐形管件的腔體內設有用于緩沖的填充物。應用本發明公開的多管組合式緩沖防撞裝置，錐形管件可以有效降低初始峰值壓縮力，使得壓縮曲線更加平穩，通過多個錐形管件的緊湊組合增加管間相互作用提高能量吸收，通過限位板和蓋板對多胞組件的位置進行限定，使其成為一個整體以使其移動方便。該裝置結構簡單，能夠自行拆分擴展，適應不同面積、形狀和弧度的保護區域，提高裝置的通用性。

技術領域

本發明涉及防撞吸能技術領域，更具體地說，涉及一種多管組合式緩沖防撞吸能裝置。

背景技術

不論對高速行駛的交通工具，還是對橋墩、建筑壁面等被撞對象，撞擊都是造成其破壞的常見原因，設計合適的防撞吸能裝置或措施一直是重要的工程議題。衡量吸能構件的表現有以下幾個指標：(1)比吸收能，(2)較低的初始峰值壓縮力，(3)穩定可重復的變形形態，一般是漸進式屈曲。薄壁金屬管件由于具有比吸收能高、變形形態穩定、成本低等優點，被廣泛應用于防撞吸能結構。近年來，隨著車輛尾氣排放標準的提高，以及逐漸普及的電動汽車中電池對重量和空間的占用，有必要研發具有更高比吸收能，同時更緊湊、更省空間的吸能結構。

實驗、仿真和理論計算表明，多管構型的吸收能量大于組成它的各個單管的吸能總和，這是由于管和管之間的相互作用增加了能量耗散，達到了“1+1>2”的效果。已有的設計方案主要是在單個管件中插入隔板來得到多胞結構，或者通過焊接等方法將多個直管固結在一起得到多管構型。由于這種方法得到的構型是一個固定整體，其中的各個單管不能拆分重組，可擴展性較差，適應性低，且不可重復利用。另外，研究發現錐形管相對直管能顯著降低初始峰值壓縮力，并且變形更加穩定可重復，尤其對于傾斜撞擊穩定性大大提高。但是現有技術中錐形管都作為單管裝置使用，無法運用到多管裝置中。

綜上所述，如何有效改進現有防撞裝置比吸收能不高、變形不穩定、以及結構不能拆分，可擴展性差等問題，是目前本領域技術人員急需解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種多管組合式緩沖防撞裝置，以解決現有防撞裝置比吸收能不高、變形不穩定、以及可擴展性差等問題。

為了達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種多管組合式緩沖防撞裝置，包括多個包含小徑端和大徑端的錐形管件，多個錐形管件呈正反向周期性排布以形成多胞組件，所述多胞組件的周向側壁設有用于對所述錐形管件進行限位的限位板，所述多胞組件的上方設有與所述限位板配合的蓋板，所述錐形管件的腔體內設有用于緩沖的填充物。

優選地，所述多胞組件的下方設有底板，所述底板設有用于固定所述錐形管件的安裝槽。

優選地，反向設置的所述錐形管件的小徑端的中心與正向設置的所述錐形管件的中心連線所形成的正方形的中心重合。

優選地，反向設置的所述錐形管件的小徑端的中心與正向設置的所述錐形管件的中心連線所形成的三角形的中心重合。

優選地，所述錐形管件具體為錐形圓管或錐形方管。

優選地，所述多胞組件包括多種錐角不同的錐形管件。

優選地，所述底板為弧形底板，所述弧形底板的凸面設置有所述錐形管件。

優選地，所述多個錐形管件沿水平方向呈正反向周期性排布以形成多胞組件，多層所述多胞組件沿豎直方向均勻設置以形成多胞體。

優選地，所述蓋板、所述底板分別與所述限位板可拆卸的固定連接。