[發(fā)明專利]一種基于貝殼形單胞的柔性結(jié)構(gòu)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211070046.1
• 申請(qǐng)日: 2022-09-02
• 公開（公告）號(hào): CN115338603A
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周麗;許廣航;邱濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): B23P15/00
• 分類號(hào): B23P15/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 王慧穎

1.一種基于貝殼形單胞的柔性結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的柔性結(jié)構(gòu)包括多個(gè)貝殼形柔性結(jié)構(gòu)單胞；貝殼形柔性結(jié)構(gòu)單胞是由兩個(gè)柔性單元組合而成，其中柔性單元為圓形薄板；

所述的柔性單元在其徑向尺度上分三個(gè)區(qū)域，圓心區(qū)域?yàn)橹伟鍏^(qū)域，中間區(qū)域是彎曲板區(qū)域，外邊緣區(qū)域是連接區(qū)域；

在圓周方向上將彎曲板區(qū)域和連接區(qū)域分成偶數(shù)個(gè)倒梯形區(qū)域，單數(shù)區(qū)域的彎曲板為左偏彎曲板（1），雙數(shù)區(qū)域的彎曲板為右偏彎曲板（2）；

彎曲板具備初始彎曲形狀，相鄰兩個(gè)支撐板（4）的距離為2h，相鄰兩個(gè)柔性單元上的單數(shù)彎曲板和雙數(shù)彎曲板偏轉(zhuǎn)距離為h，連接區(qū)域與支撐板所在平面平行；

所述的左偏彎曲板（1）向左彎曲，右偏彎曲板（2）向右彎曲，相鄰柔性單元上的彎曲板奇偶組合，并在相應(yīng)的連接區(qū)焊接，組成貝殼形單胞；貝殼形單胞上空余的彎曲板與再相鄰的柔性單元上的彎曲板再進(jìn)行奇偶組合，構(gòu)成多個(gè)貝殼形柔性結(jié)構(gòu)單胞。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于貝殼形單胞的柔性結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的柔性結(jié)構(gòu)中還包括連接裝置（6）、加強(qiáng)板（10），所述的連接裝置、加強(qiáng)板、多個(gè)貝殼形柔性結(jié)構(gòu)單胞組合為整體式結(jié)構(gòu)；

所述的加強(qiáng)板（10）為圓形板，尺寸和支撐板（4）相匹配，加強(qiáng)板上開方形的第二連接孔（9）以及圓形鉚釘孔（11），首個(gè)和末個(gè)支撐板（4）上開同樣的連接孔以及鉚釘孔，支撐板（4）上為第一連接孔（5），加強(qiáng)板與首個(gè)和末個(gè)支撐板通過鉚釘連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于貝殼形單胞的柔性結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的連接裝置的一端為圓形，作為與外部結(jié)構(gòu)連接的接口，另一端為方形，中間有翻邊，翻邊上也開設(shè)鉚釘孔，連接裝置通過方形連接孔穿插在加強(qiáng)板和支撐板上，并通過鉚釘固定連接在加強(qiáng)板上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于貝殼形單胞的柔性結(jié)構(gòu)，其特征在于，相鄰彎曲板之間進(jìn)行切割切縫（7），切縫寬度為0.2mm，并在彎曲板與支撐板交界的地方，即彎曲板的根部打止裂孔（8），所述的止裂孔（8）的直徑是切縫寬度的三倍以上；柔性單元的外邊緣區(qū)域，即連接區(qū)域其徑向的實(shí)際長(zhǎng)度不得小于3mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于貝殼形單胞的柔性結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的柔性單元組合成多個(gè)貝殼形單胞，組合方法為：

首先組合兩個(gè)相鄰的柔性單元，左邊柔性單元上向右彎曲的彎曲板，與右邊柔性單元上向左彎曲的彎曲板構(gòu)成貝殼形單胞；而左邊柔性單元上向左彎曲的彎曲板，又與其左邊柔性單元上向右彎曲的彎曲板構(gòu)成貝殼形單胞，右邊柔性單元上向右彎曲的彎曲板，又與其右邊柔性單元上向左彎曲的彎曲板構(gòu)成貝殼形單胞，將其連接區(qū)域進(jìn)行奇偶組合，并將首個(gè)和末個(gè)柔性單元上剩余的彎曲板切割掉，組合成多個(gè)貝殼形單胞結(jié)構(gòu)；

再將加強(qiáng)板與首個(gè)和末個(gè)支撐板通過鉚釘連接，連接裝置通過方形連接孔連接在加強(qiáng)板和支撐板上，進(jìn)而組成基于貝殼形單胞的柔性結(jié)構(gòu)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于貝殼形單胞的柔性結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的柔性單元連接區(qū)采用焊接方式將相鄰的柔性單元上的連接區(qū)奇偶組合，組成多個(gè)貝殼形柔性結(jié)構(gòu)單胞，在焊接時(shí)采用He和Ar二元混合保護(hù)氣體，來減少接頭氣孔的數(shù)目和尺寸，并加入對(duì)氧親和力大的鈦鐵粉進(jìn)行脫氧，最后把連接裝置和加強(qiáng)板與多個(gè)貝殼形柔性結(jié)構(gòu)單胞進(jìn)行組裝成基于貝殼形單胞的柔性結(jié)構(gòu)。