[發明專利]一種多層功能導流式防護結構

有效

• 申請號: 202210724634.6
• 申請日: 2022-06-24
• 公開（公告）號: CN115096140B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: 李高偉;盧嘉偉;王顯會;孫曉旺;彭兵;張進成;皮大偉;王洪亮
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: F41H7/04
• 分類號: F41H7/04;B32B15/18;B32B15/04;B32B15/095;B32B27/40;B32B27/06;B32B3/08;B32B3/12;B32B3/04;B32B3/26;B32B7/12;B32B3/24
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 張玲

本發明為一種多層功能導流式防護結構。包括面板，背板，功能層和功能層固定結構；面板和背板之間形成空間，功能層通過功能層固定結構固定在面板和背板形成的空間內，面板底面上設有多列平行設置的小孔；功能層包括氣體導流板，聚氨酯泡沫和蜂窩板；氣體導流板設有多個平行設置的長通孔，長通孔的位置和尺寸與面板上的每一列小孔分別對應，長通孔的下側壁上設有多個分別與面板底面上的小孔相連通的短通孔。本發明將氣體導流結構與“三明治”防雷組件結合，在擁有優異的抗爆炸沖擊能力的同時可將炸藥在爆轟階段產生的高溫高壓氣體有效地引導至車體兩側非薄弱空間，極大降低爆轟產物對軍用車輛底部的損傷，并有助于加快車體在受沖擊后的內能耗散。

技術領域

本發明屬于車輛防護領域，具體涉及一種多層功能導流式防護結構。

背景技術

軍用車輛作為戰場中重要的戰略性武器，在陸地戰場上的地位日益增強。近年來，戰場上能夠威脅軍用車輛安全的因素日益增多，其中來自地雷及簡易爆炸裝置(IED)嚴重威脅了軍用車輛的生存。炸藥爆轟后會向外界周圍媒質釋放高溫高壓氣體產物，急劇膨脹的爆轟產物會對車輛底部結構造成嚴重損傷，局部高溫也會嚴重威脅乘員的生命安全，故有必要將爆轟氣體產物的破壞作用納入防雷組件的設計考慮。

傳統的“三明治”結構防雷組件是一種較為成熟的抗爆炸沖擊結構，其由上下兩層平板和中間的芯層組成，底層面板承受沖擊波作用后，將沖擊載荷傳遞到填充可壓潰材料(如專利CN?110823002中填充的氣凝膠、泡沫鋁、納米吸能材料等)的芯層中，為主要吸能減震元件，位于頂層的背板緩沖剩余的沖擊波能量。然而上述材料在吸收能量的過程中，高溫高壓氣體產物持續作用，會致使材料在垂直于外力方向產生膨脹，嚴重影響組件防護性能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種多層功能導流式防護結構。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種多層功能導流式防護結構，包括面板，背板，功能層和功能層固定結構；

面板的橫截面為“U”型，“U”型板兩側設有水平設置的翻邊，面板和背板之間形成空間，功能層通過功能層固定結構固定在面板和背板形成的空間內，面板底面上設有多列平行設置的小孔；

功能層包括從下到上設置的氣體導流板，聚氨酯泡沫和蜂窩板；氣體導流板設有多個平行設置的長通孔，長通孔的位置和尺寸與面板上的每一列小孔分別對應，長通孔的下側壁上設有多個分別與面板底面上的小孔相連通的短通孔；當爆轟氣流經面板上的小孔到達功能層時，首先逸入氣體導流板，氣體在膨脹的過程中通過氣體導流板的長通孔流出至防護結構外側。

進一步的，氣體導流板底部方向的短通孔與面板底部的小孔分布位置與孔徑大小一致，側面長通孔與底部短通孔的孔徑一致，與底部短通孔相交并貫通。

進一步的，功能層固定結構包括設置在面板兩側壁的槽鋼，槽鋼橫截面呈“[”型，槽鋼下底面和面板可拆卸連接，功能層的兩側通過槽鋼固定。

進一步的，槽鋼底面和上面均設有通孔，側壁面設有減重孔，面板的翻邊上設有減重孔；面板的翻邊和背板連接，且設置在車輛需要防護部分的底部。

進一步的，面板作為整個防護結構的支承，采用屈服強度1300±100Mpa，抗拉強度1700±100Mpa的高強度鋼板；

背板設置在面板上方，背板采用屈服強度980±50Mpa，抗拉強度1000±

100Mpa的高強度鋼板，背板相比面板具有更好的韌性。

進一步的，氣體導流板厚度為50-60mm，聚氨酯泡沫填充厚度為30-40mm，蜂窩板的厚度為40-60mm。

進一步的，蜂窩板包括蜂窩層下面板，蜂窩結構鋼和蜂窩層上面板；蜂窩結構鋼通過膠接分別與蜂窩層上面板，蜂窩層下面板連接；蜂窩結構鋼由正六邊形胞元排列而成。