负泊松比结构与结合蜂窝型结构相结合的复合吸能结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112922993A(43)申请公布日2021.06.08(21)申请号201911244793.0(22)申请日2019.12.06(71)申请人同济大学地址200092上海市杨浦区四平路1239号(72)发明人严鹏飞严彪张雪霞(74)专利代理机构上海科盛知识产权代理有限公司31225代理人褚明伟(51)Int.Cl.F16F7/00(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图5页(54)发明名称负泊松比结构与结合蜂窝型结构相结合的复合吸能结构(57)摘要本发明涉及一种负泊松比结构与结合蜂窝型结构相结合的复合吸能结构，所述内折六边形负泊松比结构区域与蜂窝型结构区域交替层叠设置，所述内折六边形负泊松比结构区域与蜂窝型结构区域结合处为复合结构界面区域，在所述复合结构界面区域，以半周单体结构交错设置的方式实现连接，且内折六边形负泊松比结构区域中半周单体结构中的加强边与所述蜂窝型结构组成区域中半周单体结构中的加强边相组合成两条平行设置的连续加强边。与现有技术相比，本发明将两种结构复合到一起，将实现吸能结构的“刚柔并济”，更高效的实现缓冲效能。同时，“平面半周”界面结构可以加强界面处的刚度，隔离大小变形间的互相影响，对多段不等变形的应用具有较大的意义。CN112922993ACN112922993A权利要求书1/2页1.一种负泊松比结构与结合蜂窝型结构相结合的复合吸能结构，其特征在于，所述复合吸能结构包括内折六边形负泊松比结构区域与蜂窝型结构区域，所述内折六边形负泊松比结构区域由多层横向层状单体层层叠而成，每一层的横向层状单体层由多个内折六边形单体间隔连接组成，相邻两层的横向层状单体层之间层叠的方式为底边与底边完全重合，即相邻两层的横向层状单体层之间层叠以后，在相邻两层的横向层状单体层之间还形成有新的横向层状单体层；所述蜂窝型结构区域由多层横向层状单体层层叠而成，每一层的横向层状单体层由多个蜂窝型单体间隔连接组成，所述蜂窝型单体为六边形结构，相邻两层的横向层状单体层之间层叠的方式为底边与底边完全重合，即相邻两层的横向层状单体层之间层叠以后，在相邻两层的横向层状单体层之间还形成有新的横向层状单体层；所述内折六边形负泊松比结构区域与蜂窝型结构区域交替层叠设置，所述内折六边形负泊松比结构区域与蜂窝型结构区域结合处为复合结构界面区域，在所述复合结构界面区域，所述内折六边形负泊松比结构区域中横向层状单体层为半周单体结构，所述蜂窝型结构区域中横向层状单体层也为半周单体结构，所述内折六边形负泊松比结构区域中半周单体结构是指将内折六边形单体的一半切除，且在内折六边形单体留下的一半上添加加强边，所述加强边连接在同一层相邻两个内折六边形单体的底边之间，以及连接在内折六边形单体的两个侧壁之间，所述蜂窝型结构区域中半周单体结构是指将蜂窝型单体的一半切除，且在蜂窝型单体留下的一半上添加加强边，所述加强边连接在同一层相邻两个蜂窝型单体的底边之间，以及连接在蜂窝型单体平行于底边的对角线上，在所述复合结构界面区域，所述内折六边形负泊松比结构区域中半周单体结构中的加强边与所述蜂窝型结构区域中半周单体结构中的加强边相交错设置，且内折六边形负泊松比结构区域中半周单体结构中的加强边与所述蜂窝型结构组成区域中半周单体结构中的加强边相组合成两条平行设置的连续加强边。2.根据权利要求1所述的一种负泊松比结构与结合蜂窝型结构相结合的复合吸能结构，其特征在于，在所述复合结构界面区域，若所述内折六边形负泊松比结构区域在上，所述蜂窝型结构区域在下，则所述内折六边形负泊松比结构区域中半周单体结构是指将内折六边形单体的下半部分切除，所述蜂窝型结构区域中半周单体结构是指将蜂窝型单体上半部分切除；若所述内折六边形负泊松比结构区域在下，所述蜂窝型结构区域在上，则所述内折六边形负泊松比结构区域中半周单体结构是指将内折六边形单体的上半部分切除，所述蜂窝型结构区域中半周单体结构是指将蜂窝型单体下半部分切除。3.根据权利要求1所述的一种负泊松比结构与结合蜂窝型结构相结合的复合吸能结构，其特征在于，切除的位置是指沿内折六边形单体或蜂窝型单体上下结构的中轴线。4.根据权利要求1所述的一种负泊松比结构与结合蜂窝型结构相结合的复合吸能结构，其特征在于，所述内折六边形单体，由2条长度为c’的底边和4条长度为b’的侧壁构成，平行于底边的对角线长度为a’，两条相邻侧壁夹角为α’，横向层状单体层中相邻两个内折六边形单体之间的连接线长度为a’，与底边长度相等，所述蜂窝型单体壁厚为t；2CN112922993A权利要求书2/2页所述蜂窝型单体由2条长度为a的底边和4条长度为b的侧壁构成，平行于底边的对角线长度为c，两条相邻侧壁夹角为α，横向层状单