[發(fā)明專(zhuān)利]一種蜂窩板結(jié)構(gòu)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010114626.0
• 申請(qǐng)日: 2020-02-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111186177A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡建國(guó);張騫;孫逸夫;李萌;馮健
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B32B3/12
• 分類(lèi)號(hào): B32B3/12;B32B3/08;B32B15/04;B32B15/20;B32B7/08;B32B33/00
• 代理公司: 南京蘇高專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發(fā)明公開(kāi)了一種蜂窩板結(jié)構(gòu)，由上面板、下面板以及位于上面板與下面板之間的蜂窩芯，其特征在于：所述蜂窩芯由波紋板和剛性空心球體組合而成；所述波紋板平行設(shè)置并在兩兩波紋板之間形成正六邊形蜂窩格；所述剛性空心球體固定在所述正六邊形蜂窩格中，剛性空心球體的球面與正六邊形蜂窩格的內(nèi)壁相切。本發(fā)明采用波紋鋁板和剛性空心球殼體組合成新型蜂窩芯結(jié)構(gòu)，利用剛性空心球殼體良好的抗壓性能以及力學(xué)各向同性，使得新型蜂窩板擁有良好的側(cè)向抗壓能力并能保持力學(xué)各向同性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及蜂窩板技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有各向同性蜂窩夾芯的蜂窩板結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

近年來(lái)，夾層結(jié)構(gòu)以其優(yōu)良的性能獲得了越來(lái)越多的關(guān)注和應(yīng)用，夾層結(jié)構(gòu)是由兩塊高強(qiáng)度的薄表層和填充其中用以保證兩塊表板共同工作的中間夾芯層而組成。表層通常采用金屬、玻璃鋼、硬塑料等，夾芯可以采用泡沫塑料、波紋金屬薄片、鋁或不銹鋼波片制成的蜂窩等。

將蜂窩芯和面板膠接組合即可得到鋁蜂窩夾層板結(jié)構(gòu)。蜂窩具有正六面體結(jié)構(gòu)，此種結(jié)構(gòu)不僅美觀(guān)漂亮，經(jīng)實(shí)驗(yàn)研究，正六面體結(jié)構(gòu)更耐壓、耐拉。由于蜂窩材料具有抗高風(fēng)壓、減震，隔音、保溫、阻燃和比強(qiáng)度高等優(yōu)良性能。因此，廣泛地應(yīng)用于航空、航天、飛機(jī)等高科技領(lǐng)域。近年來(lái)，峰窩在其它領(lǐng)域也得到了廣泛應(yīng)用，如建筑幕墻、汽車(chē)、火車(chē)和高檔板材(室內(nèi)裝修、各種門(mén)業(yè))等行業(yè)。在許多行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，尤其是在航空航天和軍品等行業(yè)，近年在民用方面也呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的趨勢(shì)。

隨著蜂窩板的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，對(duì)蜂窩板的承載力要求也越來(lái)越高，傳統(tǒng)蜂窩板蜂窩芯為力學(xué)各向異性構(gòu)件，由于水平與縱向結(jié)構(gòu)受力形狀不同，故水平與縱向受力性能也不同，這在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中造成構(gòu)件承載能力不均衡。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有蜂窩板受力性能存在的不足，設(shè)計(jì)一種具有各向同性蜂窩夾芯的蜂窩板結(jié)構(gòu)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種蜂窩板結(jié)構(gòu)，由上面板、下面板以及位于上面板與下面板之間的蜂窩芯，其特征在于：所述蜂窩芯由波紋板和剛性空心球體組合而成；所述波紋板平行設(shè)置并在兩兩波紋板之間形成正六邊形蜂窩格；所述剛性空心球體固定在所述正六邊形蜂窩格中，剛性空心球體的球面與正六邊形蜂窩格的內(nèi)壁相切。

所述波紋板由正梯形單元和倒梯形單元依次收尾相連組成，相連的兩個(gè)正梯形單元和倒梯形單元具有相同的一個(gè)斜邊；相鄰兩個(gè)波紋板的正梯形單元與倒梯形單元位置相對(duì)并固定。

所述波紋板為波紋鋁板。

所述波紋鋁板的厚度為0.1-2mm，剛性空心球體與波紋鋁板的厚度比值為0.5-2。

所述剛性空心球體的直徑與波紋鋁板的邊長(zhǎng)比值為

所述波紋板、剛性空心球體與上下面板之間采用焊接固定。

焊接采用釬焊。

所述波紋板組成的正六邊形單元中，根據(jù)波紋板的長(zhǎng)度放置一個(gè)或多個(gè)剛性空心球殼體。

本發(fā)明與現(xiàn)有的普通蜂窩板相比有以下有益效果：發(fā)明兼顧傳統(tǒng)蜂窩板抗高風(fēng)壓、減震，隔音、保溫、阻燃和比強(qiáng)度高等優(yōu)良性能，另外通過(guò)在蜂窩芯內(nèi)接剛性的剛性空心球殼體，增強(qiáng)了蜂窩板的整體性，提高了側(cè)向抗壓強(qiáng)度，相比傳統(tǒng)蜂窩板質(zhì)量不會(huì)增大過(guò)多。剛性空心球體增大蜂窩芯各個(gè)方向的抗壓強(qiáng)度，使得蜂窩芯各向受力性能趨于一致，與傳統(tǒng)蜂窩板相比，加入小球結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)型蜂窩板在受到來(lái)自面內(nèi)的沖擊荷載時(shí)，首先也會(huì)進(jìn)入蜂窩壁發(fā)生彎曲的線(xiàn)彈性階段，以及應(yīng)力平臺(tái)區(qū)，傳統(tǒng)蜂窩板在隨后會(huì)直接進(jìn)入密實(shí)化階段，而加強(qiáng)型蜂窩板由于存在小球的彈性變形階段，形成第二段線(xiàn)彈性階段；之后進(jìn)入第二段應(yīng)力平臺(tái)區(qū)，此時(shí)應(yīng)力幾乎不變而產(chǎn)生很大的變形；最后小球與蜂窩壁相互接觸并擠壓進(jìn)入密實(shí)化階段，此時(shí)應(yīng)力急劇上升。在整個(gè)破壞周期內(nèi)，會(huì)形成階梯型應(yīng)力平臺(tái)區(qū)，有較好的緩沖耗能能力。

附圖說(shuō)明