[實用新型]一種含有柔性鉸鏈的多韌帶手性結構

有效

• 申請號: 201920790190.X
• 申請日: 2019-05-29
• 公開（公告）號: CN210290569U
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發明（設計）人: 蘇勛文;譚王茜;鄧雅天
• 申請（專利權）人: 北京林業大學
• 主分類號: F16F7/00
• 分類號: F16F7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型提供了一種含有柔性鉸鏈的多韌帶手性結構，具體涉及機械振動領域。一種含有柔性鉸鏈的多韌帶手性結構由周期排列的胞元結構組成；胞元包括：圓環節點，與圓環節點相切的韌帶，韌帶上設置有柔性鉸鏈；通過調整柔性鉸鏈在韌帶上的數量和位置，可以改變韌帶與圓環節點的約束參數，進而改變胞元的固有頻率特性，最終改變多韌帶手性結構的帶隙特性，實現多韌帶手性結構帶隙減振可設計性。與傳統的多韌帶手性結構相比，本實用新型通過改變柔性鉸鏈的參數，以及柔性鉸鏈的數量和位置，調整多韌帶手性結構的帶隙特性，具有帶隙特性可設計性好，適用于不同頻率的振動減振場合，調節簡單，易于加工等特點。

技術領域

本發明屬于機械振動領域，具體涉及一種含有柔性鉸鏈的多韌帶手性結構。

背景技術

蜂窩結構的多胞材料具有出色的比強度和優異的可設計性等優點。多韌帶手性結構是由多個胞元周期重復排列而成的蜂窩型拓撲結構，胞元包括圓環節點以及與圓環節點相切的韌帶。多韌帶手性結構是蜂窩結構的一種，具有負泊松比效應，該結構通過韌帶的纏繞變形吸收沖擊載荷，存儲能量，然后通過釋放能量實現展開。根據每個節點上韌帶數目的不同，常見的手性結構可以分為三類：三韌帶手性結構、四韌帶手性結構和六韌帶手性結構。多韌帶手性結構除了具有普通蜂窩夾層結構的優點外，還具有可設計的帶隙特性，包括帶隙起始頻率以及帶隙寬度等。手性結構因其獨特的幾何形狀和結構性能而廣泛用于航天航空、交通和軍事等重要領域。特別是在需要減振隔振的場合，手性結構引起了研究人員的重視,如水下設備受沖擊時，多韌帶手性結構作為包覆層可以起到很好的減振和隔振效果。近年來，國內外學者對手性結構的力學性能包括靜力學性能和動力學性能展開研究，希望在輕質的基礎上，提高隔振減振性能。

目前技術的缺點：目前多韌帶手性結構的帶隙特征調整，主要通過調整以下參數實現：韌帶厚度，韌帶寬度，圓環節點直徑以及圓環節點填充材料等。每個參數對帶隙特性的影響有限，往往需要同時調整多個參數才能得到需要的帶隙特性，帶隙特性控制比較困難。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述問題，提出一種含有柔性鉸鏈的多韌帶手性結構。柔性機構是利用材料的彈性變形傳遞或轉換運動、力或能量的新型機構。根據柔性機構的特點，韌帶上設置柔性鉸鏈可以影響韌帶的變形，進而影響其減振吸能作用。利用柔性鉸鏈機構無間隙、無機械摩擦及可存儲彈性能量等特點，通過改變柔性鉸鏈的位置及數量，實現泊松比、面內楊氏模量、面外楊氏模量、剪切模量等參數的調整，影響胞元固有頻率，最終改變多韌帶手性結構的帶隙特征，改善帶隙特性可設計性。

本發明提供的一種含有柔性鉸鏈的多韌帶手性結構，包括如下組成部分：所述的多韌帶手性結構由胞元組成，胞元包括圓環節點，與圓環節點相切的韌帶，以及設置在韌帶上的柔性鉸鏈。

所述的多韌帶手性結構承受外界的沖擊載荷時，多韌帶手性結構發生整體變形，韌帶纏繞圓環節點。調節柔性鉸鏈的位置以及增加柔性鉸鏈的數量，可以調節手性結構的帶隙特性。

本發明相對現有技術具有如下優點和積極效果：

(1)本發明基于歐拉梁屈曲原理，通過改變柔性鉸鏈的位置和數量，改變胞元固有頻率，調節帶隙特性，實現和改善了帶隙特性的可設計性。

(2)本發明可以在不改變韌帶厚度、韌帶寬度、圓環節點直徑以及圓環節點填充材料等參數情況下，實現帶隙特性調整，具有結構簡單、設計靈活等優點。

附圖說明

圖1為本發明實施例中含有柔性鉸鏈的多韌帶手性結構的胞元結構圖。

圖中：

1.圓環節點；2.柔性鉸鏈；3.韌帶。

圖2是圖1中柔性鉸鏈2的放大示意圖。

圖3為本發明實施例中含有柔性鉸鏈的多韌帶手性結構的胞元周期排列示意圖。

具體實施方式