[發(fā)明專(zhuān)利]一種高壓縮比內(nèi)翻復(fù)合材料管沖擊吸能器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810373707.5
• 申請(qǐng)日: 2018-04-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108638987B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于哲峰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B60R19/02
• 分類(lèi)號(hào): B60R19/02;B60R19/24
• 代理公司: 上?？剖⒅R(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 陳亮

本發(fā)明涉及一種高壓縮比內(nèi)翻復(fù)合材料管沖擊吸能器，包括：復(fù)合材料管，分別連接在復(fù)合材料管兩端的內(nèi)翻接頭及平壓接頭，內(nèi)翻接頭的內(nèi)部設(shè)有向上翻轉(zhuǎn)的翻轉(zhuǎn)曲面，平壓接頭的中間開(kāi)設(shè)有通孔。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在正常工作狀態(tài)下可作為結(jié)構(gòu)件使用，受較大沖擊載荷后壓潰并吸能，有壓潰觸發(fā)方式穩(wěn)定、壓縮比大、壓潰過(guò)程中結(jié)構(gòu)保持完整的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及吸能結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種高壓縮比內(nèi)翻復(fù)合材料管沖擊吸能器。

背景技術(shù)

飛機(jī)機(jī)身下部防撞結(jié)構(gòu)、直升機(jī)地板、車(chē)輛防撞梁結(jié)構(gòu)、飛行器起落架、緩沖座椅等結(jié)構(gòu)或者設(shè)備會(huì)受到?jīng)_擊載荷作用，吸能器件可以用來(lái)保護(hù)設(shè)備或者人員免受較大的沖擊。而復(fù)合材料壓潰的過(guò)程可吸收大量能量，而且復(fù)合材料較輕，因而具有高吸能比的特點(diǎn)，適合用來(lái)做吸能器件，但是現(xiàn)有的復(fù)合材料吸能器件并不能同時(shí)作為結(jié)構(gòu)元件使用。

中國(guó)專(zhuān)利CN105905056A公開(kāi)了一種基于復(fù)合材料管材切割內(nèi)翻壓潰的沖擊吸能裝置，包括外套筒、切割器和定位管，所述的切割器位于外套筒內(nèi)部，下端與外套筒內(nèi)凸緣連接，上端與定位管連接；所述的定位管位于外套筒內(nèi)部并與其內(nèi)壁緊密連接，其下表面與切割器相接觸；所述的外套筒、定位管和復(fù)合材料管上分別設(shè)有相對(duì)合的銷(xiāo)釘孔，三者通過(guò)銷(xiāo)釘緊密結(jié)合在一起。但是該專(zhuān)利中，沒(méi)有涉及平壓接頭，如果沒(méi)有平壓結(jié)構(gòu)則缺乏與結(jié)構(gòu)的連接手段，如果有平壓接頭，而平壓接頭端部是封閉的，復(fù)合材料管壓潰長(zhǎng)度達(dá)到一半時(shí)開(kāi)始逐漸填充內(nèi)部空腔，在此過(guò)程中載荷會(huì)逐漸上升，直至復(fù)合材料管破裂。在一些情況下，載荷的上升對(duì)緩沖吸能不利，這時(shí)理想的壓縮行程為管長(zhǎng)度的一半。而本發(fā)明，平壓接頭上有開(kāi)孔，復(fù)合材料管到達(dá)此處時(shí)可從孔中穿出，不會(huì)造成載荷上升，因此可用的壓縮行程大大增加。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種高壓縮比內(nèi)翻復(fù)合材料管沖擊吸能器。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種高壓縮比內(nèi)翻復(fù)合材料管沖擊吸能器，包括：

復(fù)合材料管，

分別連接在復(fù)合材料管兩端的內(nèi)翻接頭及平壓接頭，

所述內(nèi)翻接頭的內(nèi)部設(shè)有向上翻轉(zhuǎn)的翻轉(zhuǎn)曲面，所述平壓接頭的中間開(kāi)設(shè)有通孔。

所述復(fù)合材料管與內(nèi)翻接頭經(jīng)鉚釘連接，內(nèi)翻接頭的翻轉(zhuǎn)曲面與內(nèi)翻接頭的內(nèi)壁相銜接并呈平滑過(guò)渡，復(fù)合材料管受壓時(shí)，其管壁沿翻轉(zhuǎn)曲面彎曲，然后向內(nèi)翻轉(zhuǎn)，復(fù)合材料管的碎片從平壓接頭的通孔中穿出。

所述內(nèi)翻接頭的中部還設(shè)有螺紋孔，從而方便與其它部件相連接。

所述復(fù)合材料管與平壓接頭經(jīng)鉚釘連接。在平壓接頭的通孔的外周開(kāi)設(shè)有凹槽，復(fù)合材料管的端部抵接在所述凹槽內(nèi)。

所述平壓接頭的外側(cè)設(shè)有外螺紋，從而方便與其它部件相連接。

復(fù)合材料管受軸向沖擊載荷時(shí)，與翻轉(zhuǎn)接頭相連的一端鉚釘被剪斷，或者鉚釘不斷，而是將復(fù)合材料管切割成條狀。然后復(fù)合材料管受內(nèi)翻接頭上翻轉(zhuǎn)曲面的作用向內(nèi)翻轉(zhuǎn)，并向平壓接頭移動(dòng)，在此過(guò)程中通過(guò)復(fù)合材料管的分層、纖維折斷、基體開(kāi)裂等損傷形式吸能。當(dāng)?shù)竭_(dá)平壓接頭后，復(fù)合材料碎片從平壓接頭的通孔中穿出，直到復(fù)合材料管完全壓潰。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在正常工作狀態(tài)下可作為結(jié)構(gòu)件使用，受較大沖擊載荷后壓潰并吸能，有壓潰觸發(fā)方式穩(wěn)定、壓縮比大、壓潰過(guò)程中結(jié)構(gòu)保持完整的優(yōu)點(diǎn)。，另外，本發(fā)明的吸能器兩端都有接頭，且可與結(jié)構(gòu)相連接，因此可以作為結(jié)構(gòu)件；而且壓潰過(guò)程中復(fù)合材料管仍然在連接頭內(nèi)，不會(huì)橫向滑出，因此壓潰過(guò)程中保持完整。

附圖說(shuō)明

圖1為高壓縮比內(nèi)翻復(fù)合材料管沖擊吸能器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中A-A面的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為壓潰開(kāi)始階段的結(jié)構(gòu)示意圖；