一种汽车碰撞吸能盒.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CN112158159A(43)申请公布日2021.01.01(21)申请号202011001084.2(22)申请日2020.09.22(71)申请人江苏科技大学地址212003江苏省镇江市京口区梦溪路2号(72)发明人何强王勇辉周宏根田桂中顾航徐寅豪赵聪(74)专利代理机构南京苏高专利商标事务所(普通合伙)32204代理人金诗琦(51)Int.Cl.B60R19/34(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图4页(54)发明名称一种汽车碰撞吸能盒(57)摘要本发明公开了一种汽车碰撞吸能盒，包括用于引导吸能芯体叠缩的导向装置和吸能芯体，吸能芯体设置在导向装置内，吸能芯体包括内薄壁圆管、外薄壁圆管和蜂窝元件，内薄壁圆管和外薄壁圆管同轴，蜂窝元件填充于内薄壁圆管、外薄壁圆管之间，内薄壁圆管、外薄壁圆管之间设置主干，主干与内薄壁圆管相交并沿内薄壁圆管向内侧形成分支，分支结束于与相邻分支的交点。本发明吸能盒的导向装置能够使得吸能芯体获得更加稳定和规则的变形模式，具有更高的比吸能和载荷效率，碰撞峰值力降低；在整个碰撞吸能过程中，冲击力非常平稳，大大提高了汽车的被动安全性，减低人员伤亡。CN112158159ACN112158159A权利要求书1/1页1.一种汽车碰撞吸能盒，其特征在于：包括导向装置(1)和吸能芯体(2)，所述吸能芯体(2)设置在导向装置(1)内，所述吸能芯体(2)包括内薄壁圆管(201)、外薄壁圆管(202)和蜂窝元件(203)，所述内薄壁圆管(201)和外薄壁圆管(202)同轴，所述蜂窝元件(203)填充于内薄壁圆管(201)、外薄壁圆管(202)之间，所述内薄壁圆管(201)、外薄壁圆管(202)之间设置主干(204)，所述主干(204)与内薄壁圆管(201)相交并沿内薄壁圆管(201)向内侧形成分支(205)，所述分支(205)结束于与相邻分支(205)的交点。2.根据权利要求1所述的一种汽车碰撞吸能盒，其特征在于：所述主干(204)的数量为四个以上。3.根据权利要求1所述的一种汽车碰撞吸能盒，其特征在于：所述分支(205)的截面形状为内凹八边形。4.根据权利要求1所述的一种汽车碰撞吸能盒，其特征在于：所述分支(205)的数量为两个以上时，分支(205)的分叉角度逐渐减小。5.根据权利要求1所述的一种汽车碰撞吸能盒，其特征在于：所述蜂窝元件(203)的截面形状为正六边形或圆形。6.根据权利要求1所述的一种汽车碰撞吸能盒，其特征在于：所述导向装置(1)包括圆环板一(101)、圆环板二(102)和多个负泊松比结构单元(103)，所述负泊松比结构单元(103)设置在圆环板一(101)、圆环板二(102)之间。7.根据权利要求6所述的一种汽车碰撞吸能盒，其特征在于：所述负泊松比结构单元(103)形成以圆环板一(101)为轴心的圆环阵列。8.根据权利要求6所述的一种汽车碰撞吸能盒，其特征在于：所述圆环板一(101)、圆环板二(102)互相平行且同轴。9.根据权利要求6所述的一种汽车碰撞吸能盒，其特征在于：所述圆环板一(101)、圆环板二(102)均向其内壁侧延伸。2CN112158159A说明书1/3页一种汽车碰撞吸能盒技术领域[0001]本发明涉及吸能盒，具体为一种汽车碰撞吸能盒。背景技术[0002]交通事故发生时，汽车的被动安全防护装置是至关重要的。汽车纵梁前的吸能盒在较小的碰撞发生时，可以保护前纵梁不受损伤，节省维修费用；在较大碰撞发生时，可以吸收大量碰撞能，降低人员伤亡。[0003]金属薄壁结构因具有质量轻和良好的耐撞性能，被广泛地运用到汽车、船舶、航天等领域。汽车的吸能盒就是采用金属薄壁结构，一般为光滑的圆截面管或方截面管。金属薄壁吸能构件主要是通过塑性变形来耗散激烈碰撞产生的冲击动能，在实际碰撞过程中，往往有多种破坏模式或者变形模式混杂在一起，具有不可预测和不可控制的特征。[0004]理想的碰撞吸能盒需要满足如下条件：[0005](1)高的比吸能，即碰撞吸能盒吸收的总能量和自身质量的比值要大；[0006](2)小的碰撞峰值力，即吸能盒碰撞过程中产生的最大碰撞力要小；[0007](3)高的载荷效率，即吸能盒在碰撞过程中的碰撞力平均值和最大碰撞力的比值要大；[0008](4)稳定性高，优良的抗撞结构应当以稳定的破坏模式和可控的方式通过结构本身的塑性变形，尽可能地将不可逆转的碰撞动能转化成抗撞结构的变形势能，从而达到吸受动能，降低冲击速度，增大汽车的被动安全性。[0009]传统的由钢或铝合金加工成的薄壁圆管或方管被广泛运用于汽车的碰撞吸能盒，但其存在的主要问题是初始屈服载荷远远高于其屈服后的承载力，在碰撞过程中它会把很大的初始碰撞峰值传递给