[发明专利]一种多管组合式缓冲防撞装置

说明书

本发明公开了一种多管组合式缓冲防撞装置，包括多个包含小径端和大径端的锥形管件，多个锥形管件呈正反向周期性排布以形成多胞组件，多胞组件的周向侧壁设有用于对锥形管件进行限位的限位板，多胞组件的上方设有与限位板配合的盖板，锥形管件的腔体内设有用于缓冲的填充物。应用本发明公开的多管组合式缓冲防撞装置，锥形管件可以有效降低初始峰值压缩力，使得压缩曲线更加平稳，通过多个锥形管件的紧凑组合增加管间相互作用提高能量吸收，通过限位板和盖板对多胞组件的位置进行限定，使其成为一个整体以使其移动方便。该装置结构简单，能够自行拆分扩展，适应不同面积、形状和弧度的保护区域，提高装置的通用性。

技术领域

本发明涉及防撞吸能技术领域，更具体地说，涉及一种多管组合式缓冲防撞吸能装置。

背景技术

不论对高速行驶的交通工具，还是对桥墩、建筑壁面等被撞对象，撞击都是造成其破坏的常见原因，设计合适的防撞吸能装置或措施一直是重要的工程议题。衡量吸能构件的表现有以下几个指标：(1)比吸收能，(2)较低的初始峰值压缩力，(3)稳定可重复的变形形态，一般是渐进式屈曲。薄壁金属管件由于具有比吸收能高、变形形态稳定、成本低等优点，被广泛应用于防撞吸能结构。近年来，随着车辆尾气排放标准的提高，以及逐渐普及的电动汽车中电池对重量和空间的占用，有必要研发具有更高比吸收能，同时更紧凑、更省空间的吸能结构。

实验、仿真和理论计算表明，多管构型的吸收能量大于组成它的各个单管的吸能总和，这是由于管和管之间的相互作用增加了能量耗散，达到了“1+1>2”的效果。已有的设计方案主要是在单个管件中插入隔板来得到多胞结构，或者通过焊接等方法将多个直管固结在一起得到多管构型。由于这种方法得到的构型是一个固定整体，其中的各个单管不能拆分重组，可扩展性较差，适应性低，且不可重复利用。另外，研究发现锥形管相对直管能显著降低初始峰值压缩力，并且变形更加稳定可重复，尤其对于倾斜撞击稳定性大大提高。但是现有技术中锥形管都作为单管装置使用，无法运用到多管装置中。

综上所述，如何有效改进现有防撞装置比吸收能不高、变形不稳定、以及结构不能拆分，可扩展性差等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种多管组合式缓冲防撞装置，以解决现有防撞装置比吸收能不高、变形不稳定、以及可扩展性差等问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种多管组合式缓冲防撞装置，包括多个包含小径端和大径端的锥形管件，多个锥形管件呈正反向周期性排布以形成多胞组件，所述多胞组件的周向侧壁设有用于对所述锥形管件进行限位的限位板，所述多胞组件的上方设有与所述限位板配合的盖板，所述锥形管件的腔体内设有用于缓冲的填充物。

优选地，所述多胞组件的下方设有底板，所述底板设有用于固定所述锥形管件的安装槽。

优选地，反向设置的所述锥形管件的小径端的中心与正向设置的所述锥形管件的中心连线所形成的正方形的中心重合。

优选地，反向设置的所述锥形管件的小径端的中心与正向设置的所述锥形管件的中心连线所形成的三角形的中心重合。

优选地，所述锥形管件具体为锥形圆管或锥形方管。

优选地，所述多胞组件包括多种锥角不同的锥形管件。

优选地，所述底板为弧形底板，所述弧形底板的凸面设置有所述锥形管件。

优选地，所述多个锥形管件沿水平方向呈正反向周期性排布以形成多胞组件，多层所述多胞组件沿竖直方向均匀设置以形成多胞体。

优选地，所述盖板、所述底板分别与所述限位板可拆卸的固定连接。