[实用新型]一种缓冲吸能结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及吸能装置，尤其涉及一种缓冲吸能结构。

背景技术

碰撞安全性是各类车辆安全性的重要指标，车身缓冲碰撞区中有相当一部分材料是专门致力于车体抗冲击为目的而设置的。高效的冲击能量吸收效率、较低的重量与较小的载荷峰值是这类功能零件的结构设计所追求的目标。

目前传统吸能装置品种繁多，然而大部分产品吸能结构不合理，缓冲吸能效率低。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种缓冲吸能结构，改善现有吸能结构的变形模式，提高缓冲吸能效率。与传统的缓冲吸能结构相比，能有效的降低冲击力的峰值，使得整个吸能过程更加平稳，从而提高结构的吸能效率。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种缓冲吸能结构，包括外壳4，所述缓冲吸能结构为填充在外壳4内的多层金属网格结构或者多孔泡沫结构，相邻层的金属网格结构或者多孔泡沫结构在纵向方向上呈泊松比正负交替层叠。各层金属网格结构通过钎焊2-1焊接，各层多孔泡沫结构通过粘接剂2-2粘接。碰撞端的金属网格结构或者多孔泡沫结构的泊松比为正。

正泊松比1-1的金属网格结构由阵列的正六边形孔格组成的三维蜂窝网格结构组成；负泊松比3-1的金属网格则由阵列的凹角孔格组成的三维拉胀网格结构组成。正泊松比1-2的多孔泡沫结构的孔洞为阵列的菱形结构组成；负泊松比3-2的多孔泡沫结构的孔洞为阵列的四角星形结构组成。与传统的缓冲吸能结构相比，该结构能有效的降低冲击力的峰值，使得整个吸能过程更加平稳，从而提高结构的吸能效率。

金属网格结构，从碰撞端起，每相邻两层金属网格网格结构为一组，各组金属网格结构的网格的壁厚相同；在纵向方向上，各组金属网格结构的网格的壁厚从碰撞端到末端逐步递增。

从碰撞端起，每相邻两层多孔泡沫结构为一组，各层多孔泡沫结构的孔洞所占的相对体积相同，即各层多孔泡沫结构的相对密度相同；在纵向方向上，各组多孔泡沫结构的密度从碰撞端到末端逐步递增。

多孔泡沫结构所采用的泡沫材料，其孔隙率为10％～30％。

本实用新型相对于现有技术，具有如下的优点及效果：

(1)本实用新型缓冲吸能结构为填充在外壳内的多层金属网格结构或者多孔泡沫结构，相邻层的金属网格结构或者多孔泡沫结构在纵向方向上呈泊松比正负交替层叠。由于泊松比正负交替确保了吸能结构更稳定的变形过程，使冲击力更加平稳，提高结构的能量吸收能力，从而提升汽车的正面碰撞安全性，确保乘员安全以及车身重要结构不被破坏。

(2)本实用新型提出的结构简单，技术手段简便易行，可以通过挤出，激光切割，线切割，3D打印等工艺快速生产，适合工业应用。

本实用新型所述缓冲吸能结构(金属网格结构或者多孔泡沫结构)在纵向方向上呈泊松比正负交替层叠，具有着良好的能量吸收特性，具有几乎不变的平台应力和较长的行程。缓冲吸能结构与壳体(或者金属管壁)之间的交互作用也能进一步增强结构的能量吸收能力。因此，金属网格结构或者多孔泡沫结构填充结构与单管相比具有更稳定的变形模式，更好的载荷一致性，以及更高的比质量能量吸收。

壳体结构主要通过管壁折叠的塑性变形来耗散冲击动能的，因此，褶皱的个数越多，结构的总吸能值越高。本缓冲吸能结构正式从这个角度提出泊松比正负交替的金属网格结构或者多孔泡沫结构吸能结构，目的是通过其结构产生的波浪式的变形来诱导壳体更容易的产生更多的褶皱变形，进而改善吸能结构的变形模式，从而提高缓冲吸能效率。

附图说明

图1为本实用新型缓冲吸能结构，采用泊松比正负交替金属网格结构示意图。

图2为图1圈中所示局部结构放大示意图。

图3为本实用新型缓冲吸能结构，采用泊松比正负交替多孔泡沫结构结构示意图。

图4为图3圈中所示局部结构放大示意图。

图5为图1正泊松比金属网格结构示意图。

图6为图1负泊松比金属网格结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述。

如图1至6所示。本实用新型一种缓冲吸能结构，包括外壳4，所述缓冲吸能结构为填充在外壳4内的多层金属网格结构或者多孔泡沫结构，相邻层的金属网格结构或者多孔泡沫结构在纵向方向上呈泊松比正负交替层叠。

各层金属网格结构通过钎焊2-1焊接(包括金属网格结构与外壳4之间的钎焊)，各层多孔泡沫结构通过粘接剂2-2粘接(包括多孔泡沫结构与外壳4之间的粘接)。