[發明專利]一種抗多向沖擊的蜂窩結構緩沖吸能裝置

在審

• 申請號: 202011491188.6
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112550196A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 李志剛;王佳銘;梁方正;劉婉婷;譚躍東;彭陽;靳智慧
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: B60R19/22
• 分類號: B60R19/22;B61F19/04;B64C1/10;B64C1/22
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務所 11430
• 代理人: 楊帥峰

一種抗多向沖擊的蜂窩結構緩沖吸能裝置，涉及吸能領域，由殼體與多向承載蜂窩填充結構配合組成，內部多向承載蜂窩填充結構由新型多向承載蜂窩胞格線性陣列而成，蜂窩胞格由矩形薄板和類弓字形彎折薄板交叉分布共面連接，組成外部骨架，內部類弓字形彎折薄板共邊連接，組成正三角形內部骨架，提高了胞格結構的共面方向承載能力，使得蜂窩胞格結構對于多向任意角度的載荷均具備一定的承載吸能能力，適用環境更廣，緩沖吸能效果更好，滿足多向不確定性載荷作用下的緩沖吸能需求。

技術領域

本發明屬于結構緩沖吸能技術領域，具體涉及到一種可以抗多向沖擊的多向承載蜂窩結構緩沖吸能裝置。

背景技術

蜂窩結構由于密度小、壓縮變形能力大、變形可控且制作工藝成熟等獨特優點，在碰撞緩沖吸能領域應用廣泛，廣泛應用于軍事、民用和運輸等領域。目前傳統的蜂窩構型主要有六邊形、正方形、三角形及圓形等，承載力主要以異面壓縮為主，但是共面承載能力較弱。異面壓縮時，蜂窩表現出明顯規則的漸進折疊變形，吸能穩定，但承受共面壓縮時，蜂窩胞元胞壁繞其端點轉動引起胞格坍塌，失去承載力，吸能效果欠佳。因此傳統蜂窩結構只能起單向緩沖作用，通常按照其異面方向進行安裝以保證承載能力的最大化。

但是在蜂窩結構緩沖裝置的實際應用場景下，例如汽車前端保險杠、直升機底艙的抗墜毀設計、高速列車防爬器設計等，蜂窩結構承受的沖擊載荷方向通常具有很大的不確定性，這就要求蜂窩結構除了要提供必要的異面承載能力之外，共面方向也要具備一定的強度。這與傳統蜂窩結構共面承載能力差形成了矛盾。

因此現有的蜂窩緩沖吸能結構缺少抗多向沖擊緩沖吸能的設計，難以滿足多向載荷方向不確定條件下的承載要求。

發明內容

本發明目的是提供一種可以抗多向沖擊的蜂窩結構緩沖吸能裝置，以解決其只能單向承載但多向承載能力較弱的技術問題。

為了解決傳統蜂窩結構緩沖吸能裝置以異面承載為主、共面承載能力較差導致的多向承載能力較弱的技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種抗多向沖擊的蜂窩結構緩沖吸能裝置，包括殼體和多向承載蜂窩填充結構；所述多向承載蜂窩填充結構安裝于外部殼體內部并與外部殼體連接，所述殼體包括側板、上蒙皮及下蒙皮；所述上蒙皮的邊緣與側板的上表面連接，所述下蒙皮的邊緣與側板的下表面連接；所述多向承載蜂窩填充結構為若干個蜂窩胞格組成的陣列結構；所述蜂窩胞格包括三個矩形薄板和三個類弓字形彎折薄板組成，所述矩形薄板與類弓字形彎折薄板共同構成蜂窩胞格的外部輪廓；所述蜂窩胞格內的各個薄板相互連接在一起。

所述殼體用于抵抗外部的撞擊，所述多向承載蜂窩填充結構用于抵抗多向沖擊以緩沖吸能的裝置；所述殼體用于保護內部的多向承載蜂窩填充結構，以防蜂窩胞格結構變形、疊壓、翹邊；所述蜂窩胞格相互交織連接在一起形成多向承載蜂窩填充結構，用于承受正交三軸的受力及多向任意角度的受力。

在上述方案的基礎上，所述殼體與多向承載蜂窩填充結構之間采用環氧樹脂的膠粘方式進行連接固定。

在上述方案的基礎上，所述側板與上蒙皮、下蒙皮之間采用膠粘或螺接方式連接固定。

在上述方案的基礎上，所述側板的四角處設有固定座。

在上述方案的基礎上，所述矩形薄板和類弓字形彎折薄板以垂直于上蒙皮、下蒙皮且平行于側板的方向安裝。

在上述方案的基礎上，所述矩形薄板和類弓字形彎折薄板交叉分布共邊連接，組成平行于上蒙皮截面上為正六邊形的外部骨架，所述三個類弓字形彎折薄板共邊連接，組成平行于上蒙皮截面上為正三角形的內部骨架。

在上述方案的基礎上，所述類弓字形彎折薄板由彎折薄板和兩個填充薄板共面粘接而成。

在上述方案的基礎上，所述多向承載蜂窩填充結構由蜂窩胞格結構線性陣列組成，陣列時一個蜂窩胞格的矩形薄板與相鄰蜂窩胞格的類弓字形彎折薄板共面膠粘連接。