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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115370703A(43)申请公布日2022.11.22(21)申请号202211052823.X(22)申请日2022.08.30(71)申请人长安大学地址710064陕西省西安市南二环中段33号(72)发明人陈瑾索潇芃傅博(74)专利代理机构西安睿通知识产权代理事务所(特殊普通合伙)61218专利代理师惠文轩(51)Int.Cl.F16F15/02(2006.01)E01D19/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图6页(54)发明名称一种基于仿生结构的防撞吸能装置(57)摘要本发明公开了一种基于仿生结构的防撞吸能装置,涉及轨道交通减振耗能领域。包括顶板和底板,顶板和底板之间设置的若干声子晶体单元组件包含上板和下板,上板、下板之间设置有橡胶波纹管,橡胶波纹管内设置有竖直的空心管弹簧,底部的声子晶体单元组件的下板与顶板下表面固定连接,每个声子晶体单元组件之间固定连接;每个声子晶体单元组件的上板和下板内设有若干的同心环形槽,每个轨道内设置有若干钢球;下板和上板相互靠近的一端开设有第二通孔。本发明通过加入仿生毛竹壁维管束蜂窝结构以及树木多层同心环结构的防撞吸能有效构造,再结合声子晶体单元局域共振理论能够实现结构上的减振效果更佳。CN115370703ACN115370703A权利要求书1/1页1.一种基于仿生结构的防撞吸能装置,包括顶板(1)和底板(2),其特征在于:所述顶板(1)和所述底板(2)之间设置有若干呈竖向堆叠的声子晶体单元组件(3);所述声子晶体单元组件(3)包含上板(301)和下板(302),所述上板(301)、下板(302)之间设置有竖向的橡胶波纹管(303),所述橡胶波纹管(303)内中心设置有竖直的空心管弹簧(304);最上方的所述声子晶体单元组件(3)的上板(301)与所述顶板(1)下表面固定连接,最下方的所述声子晶体单元组件(3)的下板(302)与所述底板(2)上表面固定连接,每个声子晶体单元组件(3)之间固定连接;每个声子晶体单元组件(3)的上板(301)和下板(302)内的中心位置分别开设有若干直径逐渐均匀增大的同心环形槽(305),每个同心环形槽(305)的槽宽相等,所述上板(301)内相邻的同心环形槽(305)之间通过若干均匀分布的连通槽(306)相连通,若干所述同心环形槽(305)形成仿生树木年轮的同心环轨道,所述下板(302)内的每个同心环形槽(305)之间也通过若干均匀分布的连通槽(306)相连通,若干所述同心环形槽(305)也形成仿生树木年轮的同心环轨道,每个同心环轨道内分别设置有若干钢球(307);所述下板(302)的上表面中心开设有第一通孔(3021),所述上板(301)的下表面中心开设有第二通孔(3011),所述空心管弹簧(304)的上端通过所述第二通孔(3011)与所述上板(301)内部同心环轨道相连通,所述空心管弹簧(304)的下端通过所述第一通孔(3021)与下板(302)内部同心环轨道相连通。2.根据权利要求1所述的一种基于仿生结构的防撞吸能装置,其特征在于,所述橡胶波纹管(303)包含仿生毛竹横切断面的维管束蜂窝结构层(3032),所述维管束蜂窝结构层(3032)的内外两侧分别设置有折纸层(3031);所述维管束蜂窝结构层(3032)包含多个水平的环形单胞(30321),每个环形单胞(30321)的纵截面为正六边形,多个所述环形单胞(30321)纵截面呈蜂窝状;每个环形单胞(30321)包含六边形的外壁(303213),所述外壁(303213)中心部位设有沿所述环形单胞(30321)长度方向延伸的内管(303211),所述内管(303211)与所述外壁(303213)之间设置有多个连板(303212)。3.根据权利要求2所述的一种基于仿生结构的防撞吸能装置,其特征在于,所述顶板(1)、底板(2)、上板(301)和下板(302)的横截面形状均为圆形,所述橡胶波纹管(303)的横截面形状为环形。4.根据权利要求3所述的一种基于仿生结构的防撞吸能装置,其特征在于,所述顶板(1)和底板(2)的材料均为橡胶;所述上板(301)和下板(302)均为金属材料;所述空心管弹簧(304)为温控记忆合金材料。5.根据权利要求4所述的一种基于仿生结构的防撞吸能装置,其特征在于,仿生树木年轮的同心环轨道的内槽宽度与所述空心管弹簧(304)的螺旋管道内径相同。6.根据权利要求5所述的一种基于仿生结构的防撞吸能装置,其特征在于,所述钢球(307)的直径小于仿生树木年轮的同心环轨道的内槽宽度。2CN115370703A说明书1/4页一种基于仿生结构的防撞吸能装置技术领域[0001]本发明涉及轨道交通减振耗能领域,具体涉及一种基