[發(fā)明專利]一種含填充物的內翻復合材料管式高效吸能器

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• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN112124605A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發(fā)明（設計）人: 于哲峰
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B64D45/06
• 分類號: B64D45/06
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 楊宏泰

本發(fā)明涉及一種含填充物的內翻復合材料管式高效吸能器，包括復合材料管、設置在復合材料管頂端的平壓接頭、設置在復合材料管底端的內翻接頭，以及填充在復合材料管內部的可壓縮填充物，如泡沫、蜂窩材料，復合材料管可在內翻接頭的作用下向內翻轉，在翻轉過程中吸收能量，內翻的復合材料還將受到填充物的阻抗作用，進一步吸收能量，同時填充物的壓縮也吸收一部分能量。與現有技術相比，本發(fā)明具有壓潰觸發(fā)方式穩(wěn)定、壓潰過程中結構保持完整、高效吸能等優(yōu)點。

技術領域

本發(fā)明涉及飛行器吸能結構技術領域，尤其是涉及一種含填充物的內翻復合材料管式高效吸能器。

背景技術

飛機機身下部防撞結構、直升機地板、車輛防撞梁結構、飛行器起落架、緩沖座椅等結構或者設備會受到沖擊載荷作用，吸能器件可以用來保護設備或者人員免受較大的沖擊，而復合材料壓潰的過程可吸收大量能量，而且復合材料較輕，因而具有高吸能比的特點，適合用來做吸能器件，但是現有的復合材料吸能器件并不能同時作為結構元件使用。

中國專利CN105905056A公開了一種基于復合材料管材切割內翻壓潰的沖擊吸能裝置，包括外套筒、切割器和定位管，切割器位于外套筒內部，下端與外套筒內凸緣連接，上端與定位管連接；定位管位于外套筒內部并與其內壁緊密連接，其下表面與切割器相接觸；外套筒、定位管和復合材料管上分別設有相對合的銷釘孔，三者通過銷釘緊密結合在一起，但是該專利中，復合材料管內部是空的，只能依靠復合材料管的內翻來吸收能量。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種含填充物的內翻復合材料管式高效吸能器。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種含填充物的內翻復合材料管式高效吸能器，包括內部填充有可壓縮填充物的復合材料管、設置在復合材料管頂端的平壓接頭以及設置在復合材料管底端的內翻接頭。

優(yōu)選地，所述的內翻接頭內部開設觸發(fā)復合材料管壓潰的觸發(fā)倒角以及向上翻轉的翻轉曲面。

優(yōu)選地，所述的觸發(fā)倒角分別與內翻接頭內壁以及翻轉曲面光滑連接，形成U型的光滑翻轉面，所述的復合材料管底端外壁插入內翻接頭內壁內。

優(yōu)選地，通過改變觸發(fā)倒角的半徑和翻轉曲面的半徑調節(jié)吸能器壓縮的載荷。

優(yōu)選地，所述的平壓接頭內開設用以插入復合材料管頂端的安裝孔，并且在安裝孔底面外圓周處開設凹槽，所述的復合材料管頂端抵接在凹槽內。

優(yōu)選地，所述的可壓縮填充物包括泡沫材料填充物和/或蜂窩材料。

優(yōu)選地，所述的內翻接頭中部還設有螺紋孔，用以與外部結構支撐件固接。

優(yōu)選地，所述的內翻接頭與平壓接頭均通過鉚釘與復合材料管連接。

優(yōu)選地，當復合材料管承受軸向沖擊載荷時，與翻轉接頭內壁平滑接觸的復合材料管底端在受到翻轉曲面的上翻導引作用下向內翻轉后向平壓接頭方向內卷，在此過程中，該吸能器通過復合材料管的分層、纖維折斷和基體開裂的材料損傷形式，以及翻轉纖維穿入可壓縮填充物產生的阻抗力、摩擦力和可壓縮充物自身的壓縮實現吸能。

與現有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明在正常工作狀態(tài)下可作為結構件使用，受較大沖擊載荷后壓潰并吸能，壓潰觸發(fā)方式穩(wěn)定、壓潰過程中結構保持完整，另外，本發(fā)明的吸能器兩端都有接頭，且可與結構相連接，因此可以作為結構件，而且壓潰過程中復合材料管仍然在連接頭內，不會橫向滑出，因此壓潰過程中保持完整。

附圖說明

圖1為含填充物內翻復合材料管式高效吸能器的組成原理圖。

圖2為含填充物內翻復合材料管式高效吸能器的工作原理圖。