[發明專利]一種自恢復多方向拉伸式吸能超結構

有效

• 申請號: 202111041828.8
• 申請日: 2021-09-07
• 公開（公告）號: CN113719569B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 馬洪業;王珂;趙海峰;穆瑞楠
• 申請（專利權）人: 中國科學院空間應用工程與技術中心
• 主分類號: F16F7/00
• 分類號: F16F7/00
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 吳佳

本發明涉及一種自恢復多方向拉伸式吸能超結構，包括多個吸能超結構單體，每個吸能超結構單體包括支架和余弦結構，支架包括四根相同結構的連接柱，四根連接柱的一端均連接有同一點，任意相鄰的兩根連接柱之間的夾角相同；任意相鄰的兩根連接柱的另一端分別連接有一根余弦結構；余弦結構遠離支架的一側設有對外連接結構，相鄰兩個吸能超結構單體之間通過對外連接結構進行連接，每個吸能超結構單體上的所有余弦結構都通過對外連接結構與一個相鄰的吸能超結構單體上的余弦結構相連接。本發明的自恢復多方向拉伸式吸能超結構通過拉伸的相變過程可極大吸收沖擊振動的能量，確保目標物體的沖擊減振要求。

技術領域

本發明涉及振動控制領域，尤其是一種自恢復多方向拉伸式吸能超結構。

背景技術

沖擊存在于自然界及人類生活中，如地震、炮火的發射。該過程通常持續的時間很短，但蘊含巨大的能量和力，在沒有保護的情況下，有極大的可能造成設備的損壞、影響人的身體健康。傳統方法是利用質量-阻尼-彈簧結構這類被動式系統或者主動控制系統對沖擊能量進行吸收，技術相對成熟。21世紀初，隨著“超結構”這一概念首先在光學領域的提出，各個領域的科研工作者將目光投入到“超結構”的研究工作中來，這其中便包含振動控制領域的科研工作者。利用人工設計的特殊結構使整體材料呈現出天然材料所不具備的超長物理性質，研制低成本、吸能性能高的吸能超結構，可極大豐富拓展其在振動控制領域的應用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種自恢復多方向拉伸式吸能超結構，該結構能夠實現對具有較大沖擊能量的對象的能量吸收，降低沖擊對目標對象的沖擊損壞。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種自恢復多方向拉伸式吸能超結構，包括多個吸能超結構單體，每個吸能超結構單體包括支架和余弦結構，所述支架包括四根相同結構的連接柱，四根所述連接柱的一端均連接有同一點，任意相鄰的兩根連接柱之間的夾角相同；任意相鄰的兩根連接柱的另一端分別連接有一根所述余弦結構；所述余弦結構遠離所述支架的一側設有對外連接結構，相鄰兩個吸能超結構單體之間垂直布置且通過所述對外連接結構進行連接，每個吸能超結構單體上的所有余弦結構都通過對外連接結構與一個相鄰的吸能超結構單體上的余弦結構相連接。

本發明的有益效果是：本發明的自恢復多方向拉伸式吸能超結構通過拉伸的相變過程可極大吸收沖擊振動的能量，確保目標物體的沖擊減振要求；可實現x、y、z三方向上的減振吸能；根據加工設備的精度可實現宏觀尺度及微觀尺度的減振吸能；可實現吸能后超結構變形自主恢復，達到重復使用的效果。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步，所述連接柱為正三棱柱形狀，所述正三棱柱形狀的另一端的三個側壁上分別連接有一根所述余弦結構。

采用上述進一步方案的有益效果是：通過設置正三棱柱形狀的連接柱，可以在正三棱柱的每個側壁上都連接一個余弦結構，為余弦結構提供穩定的結構支撐。

進一步，所述余弦結構與所述連接柱之間通過卡接結構限位后再固定連接。

采用上述進一步方案的有益效果是：有利于整體結構的穩定。

進一步，所述對外連接結構包括U型叉或插接塊，相鄰兩個吸能超結構單體通過插接塊插入U型叉內并通過螺栓固定實現連接。

采用上述進一步方案的有益效果是：采用U型叉與插接塊，可以實現相連的兩個余弦結構之間的交叉布置，形成三維立體式吸能超結構。

進一步，所述余弦結構與連接柱的連接位置扣合固定有端蓋。

采用上述進一步方案的有益效果是：通過設置端蓋，對連接位置進行保護，有利于整體結構的穩定。