[發(fā)明專利]一種雙箭頭型負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)體

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910722918.X
• 申請(qǐng)日: 2019-08-06
• 公開（公告）號(hào): CN110541906B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王劍鋒;楊娜;李衛(wèi)華;劉逸群;趙汗青
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）
• 主分類號(hào): B32B3/12
• 分類號(hào): B32B3/12;F16F7/12
• 代理公司: 威海科星專利事務(wù)所 37202
• 代理人: 宋立國(guó)

一種雙箭頭型負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)體，涉及空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體領(lǐng)域，包括雙箭頭型負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)單元，雙箭頭型負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)單元包括上橫梁、下橫梁、第一上斜撐桿、第二上斜撐桿、第一下斜撐桿、第二下斜撐桿、第一中斜撐桿和第二中斜撐桿，第一上斜撐桿、第二上斜撐桿、第一下斜撐桿和第二下斜撐桿的下端分別設(shè)有第一上連接座、第二上連接座、第一下連接座和第二下連接座，形成雙箭頭型負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)單元；雙箭頭型負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)單元在空間上以第一上連接座、第二上連接座、第一下連接座、第二下連接座上橫梁和下橫梁為連接件組合連接為立體結(jié)構(gòu)的雙箭頭型負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)體。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性高，單位空間內(nèi)質(zhì)量小，抗壓和抗沖擊能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體領(lǐng)域，尤其涉及空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及組裝工藝，具體說是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性高，單位空間內(nèi)質(zhì)量（密度）小，抗壓和抗沖擊能力強(qiáng)的雙箭頭型負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)體。

背景技術(shù)

我們知道，點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)是一種新型的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)的泡沫、蜂窩結(jié)構(gòu)相比，具有更高的比強(qiáng)度、比剛度，并且芯子內(nèi)部有較大的孔隙率，使得其在多功能結(jié)構(gòu)應(yīng)用方面有更廣闊的前景。而負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)由于具有優(yōu)異的力學(xué)性能、良好的能量吸收能力，在汽車工業(yè)設(shè)計(jì)中具有廣泛應(yīng)用前景，可應(yīng)用于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中來提高零件的性能和進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)。

空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)是一種新型層合板結(jié)構(gòu)，也是一種輕量化的車身結(jié)構(gòu)。研究空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性，并根據(jù)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立模型，對(duì)于汽車輕量化具有重要的意義。

負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)由于其在受到軸向壓縮時(shí)橫向產(chǎn)生收縮的特性，使其具有獨(dú)特的力學(xué)性能如在外力沖擊下更好的吸能特性。國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局2014年2月12日公布了一件名稱為一種負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)部件，申請(qǐng)?zhí)枮椋?01310566039.5的發(fā)明專利申請(qǐng)，該專利公開了使用負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)的抗沖擊或緩沖件，但該種結(jié)構(gòu)的抗沖擊或緩沖件存在結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差，抗壓能力和抗沖擊能力差的缺點(diǎn)；而雙箭頭型負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)存在制造方法復(fù)雜、成本較高，限制了對(duì)于該結(jié)構(gòu)的實(shí)際使用及實(shí)驗(yàn)研究。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有優(yōu)異的沖擊吸能特性、抗壓能力和抗沖擊能力強(qiáng)，制造方法簡(jiǎn)單、成本低廉，現(xiàn)實(shí)點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)輕量化的雙箭頭型負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)體。

本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)的不足所采用的技術(shù)方案是：

一種雙箭頭型負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)體，其特征在于，包括雙箭頭型負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)單元，雙箭頭型負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)單元包括上橫梁和下橫梁，上橫梁兩端分別設(shè)有向下傾斜的第一上斜撐桿和第二上斜撐桿，上橫梁與第一上斜撐桿、第二上斜撐桿組成上箭頭，下橫梁兩端分別設(shè)有向下傾斜的第一下斜撐桿和第二下斜撐桿，下橫梁與第一下斜撐桿、第二下斜撐桿組成下箭頭，上橫梁兩端分別與第一下斜撐桿和第二下斜撐桿的下端間設(shè)有第一中斜撐桿和第二中斜撐桿，第一上斜撐桿、第二上斜撐桿、第一下斜撐桿和第二下斜撐桿的下端分別設(shè)有第一上連接座、第二上連接座、第一下連接座和第二下連接座，形成雙箭頭型負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)單元；

至少兩個(gè)雙箭頭型負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)單元在第一方向上以相鄰兩個(gè)雙箭頭型負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)單元的第一上連接座與第二上連接座固定連接、第一下連接座和第二下連接座固定連接的方式連接為第一結(jié)構(gòu)組件；

至少兩個(gè)第一結(jié)構(gòu)組件沿第二方向相互平行的設(shè)置，相鄰的兩個(gè)第一結(jié)構(gòu)組件的第二方向上相鄰兩個(gè)雙箭頭型負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)單元間設(shè)有一個(gè)第三方向設(shè)置的雙箭頭型負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)單元，第三方向設(shè)置的雙箭頭型負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)單元的上橫梁上側(cè)中部和下橫梁下側(cè)中部分別與在第二方向上的相鄰的兩個(gè)雙箭頭型負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)單元的下橫梁下側(cè)中部和上橫梁上側(cè)中部固定連接，形成第二結(jié)構(gòu)組件；

至少兩個(gè)第二結(jié)構(gòu)組件在第三方向上以第三方向設(shè)置的相鄰的兩個(gè)雙箭頭型負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)單元的第一上連接座與第二上連接座固定連接、第一下連接座和第二下連接座固定連接的方式連接為雙箭頭型負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)體。