[發明專利]可重復使用的低速沖擊能量吸收裝置

在審

• 申請號: 201810502426.5
• 申請日: 2018-05-23
• 公開（公告）號: CN108488290A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 王國力;孫善文;葛任偉;周進雄;李火生;羅景潤;郝文銳;秦晉;張智勝
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院總體工程研究所;西安交通大學
• 主分類號: F16F7/12
• 分類號: F16F7/12
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 楊春

本發明公開了可重復使用的低速沖擊能量吸收裝置，包括多層通過彈性變形吸收低速沖擊能量的組合層單元，每個組合層單元為多個基本結構單元排列組合形成，基本結構單元包括球冠殼、多個支座、連接柱，球冠殼的周邊形狀為正多邊形，多個支座對應的安裝在球冠殼的周邊角部下端，球冠殼的中心處上端與連接柱的一端連接。本發明在受到低速沖擊作用時，組合層單元中的多個基本結構單元的球冠殼將向下凹陷，發生彈性變形，變形過程中吸收沖擊能量，當變形達到一定程度時，形成一種穩定的變形狀態，從而通過整個變形過程吸收能量來緩沖、抵御低速沖擊的破壞作用；且使用后，在外力的拉伸作用下，可恢復到初始狀態，并且能重復使用。

技術領域

本發明屬于低速沖擊防護設計領域，具體涉及可重復使用的低速沖擊能量吸收裝置。

背景技術

沖擊大致可分為高速、中速和低速沖擊3種；一般，沖擊碰撞速度低于幾十米/秒時屬低速沖擊范疇，諸如運載工具的碰撞、高空拋物、工程實施過程中的機械撞擊、艦船靠岸過程中的碰撞等等都屬于低速沖擊，其可能給人員或財產造成較廣的傷害。低速沖擊的破壞作用取決于沖擊目標的剛度、材料特性和沖擊物的質量和剛度，一般可能引起材料內部或表面的損傷，具有不可恢復性，并且有時不易覺察，其造成的危害在某種程度上甚至超過高速沖擊造成的失效破壞。目前，低速沖擊的能量吸收結構或材料利用塑性變形吸能或者阻尼耗能等能量耗散機制廣泛應用于人體保護、易碎物品的包裝、動力機械、飛行器上的回收裝置等的防護，但大部分面臨著一次性使用、不可恢復的問題。本發明提出了一種新型的低速沖擊防護裝置，利用結構的彈性變形有效吸收沖擊能量，從而緩沖、抵御沖擊的破壞作用，并且可重復使用，具有重要的工程應用價值。

發明內容

本發明的目的就在于為了解決上述問題而提供可重復使用的低速沖擊能量吸收裝置。

本發明通過以下技術方案來實現上述目的：

可重復使用的低速沖擊能量吸收裝置，包括多層通過彈性變形吸收低速沖擊能量的組合層單元，多層組合層單元之間連接關系為：第一組合層單元的吸能端與第二組合層單元的吸能端連接，第二組合層單元的連接端與第三組合層單元的連接端連接，第三組合層單元的吸能端與第四組合層單元的吸能端連接，后面的組合層單元循環連接安裝。

具體地，每個組合層單元為多個基本結構單元排列組合形成，基本結構單元包括球冠殼、多個支座、連接柱，球冠殼的周邊形狀為正多邊形，多個支座對應的安裝在球冠殼的周邊角部下端，球冠殼的中心處上端與連接柱的一端連接。

優選地，組合層單元為多個基本結構單元形成的蜂窩狀排列組合結構。

優選地，球冠殼為至少一層。

優選地，數量超過一層的相鄰兩個球冠殼之間設置有間隙。

優選地，相鄰兩個球冠殼之間，位于上部的球冠殼的支座與位于下部的球冠殼的角部上端連接，位于下部的球冠殼的連接柱上端與位于上部的球冠殼中心處下端連接。

優選地，球冠殼上圍繞其中心均勻環形設置有多個通孔。

優選地，球冠殼上設置有的通孔為正三角形。

優選地，每個組合層單元包括7個基本結構單元，每個基本結構單元的支座為6個，球冠殼的周邊形狀為正六邊形。

優選地，球冠殼、支座和連接柱均采用工程塑料制成。

本發明的有益效果在于：

本發明的可重復使用的低速沖擊能量吸收裝置，在受到低速沖擊作用時，組合層單元中的多個基本結構單元的球冠殼將向下凹陷，發生彈性變形，變形過程中吸收沖擊能量，當變形達到一定程度時，形成一種穩定的變形狀態，從而通過整個變形過程吸收能量來緩沖、抵御低速沖擊的破壞作用；且使用后，在外力的拉伸作用下，可恢復到初始狀態，并且能重復使用，因此具有重要的工程應用價值以及廣泛的應用前景。

附圖說明