[实用新型]一种多层蜂窝结构复合板

说明书

本实用新型公开了一种多层蜂窝结构复合板，复合板体采用压制成型，由外向内依次为顶部面板、顶部蜂窝芯、上隔板、中部蜂窝芯、下隔板、底部蜂窝芯、底部面板，并通过胶粘剂连接；顶部面板用来用来直接承受外部载荷,底部面板用于承载拉伸模量和强度。中部蜂窝芯由若干中部蜂窝芯单胞等间距平行排列胶粘于上隔板与下隔板之间，中部蜂窝芯单胞之间线接触部位焊接形成蜂窝链，且与相邻两个蜂窝链层叠粘接，中部蜂窝芯单胞侧边与肋板依中心圆柱体对称连接,下隔板与底部蜂窝芯胶接，底部蜂窝芯下端与底部面板胶接。多层蜂窝结构分层缓冲吸能，提高复合板承受面外载荷的比刚度和比强度，使其受力更均匀，抗压、抗弯和抗冲击能力增强。

技术领域

本实用新型涉及一种夹层结构的复合板，具体地说，涉及一种多层蜂窝结构复合板；属于复合材料及结构设计制造领域。

背景技术

多层蜂窝夹层结构具有质量轻、比刚度大、比强度高、隔热、隔音、缓冲性能优异等优点，用于制造夹层板等夹层结构，尤其在飞行器腹部冲击吸能模块，包装箱芯层、机车碰撞吸能模块等新型复合材料及结构设计制造领域。在航空航天、汽车、船舶、包装运输等领域应用非常广泛。正六边形蜂窝芯是人类仿生学应用的一大成果，常见的多层蜂窝结构夹层板是以不同规格的正六边形蜂窝芯作为夹层板的芯材。自蜂窝材料发展以来，国内外学者对其进行着不断的研究，目前蜂窝夹层板在设计理论和制造技术上也已较为成熟，其抵抗变形的工作原理类似于工字梁、槽形梁等，仅通过设计合理的截面尺寸和形状，可达到较高比刚度。多层蜂窝结构具有单层蜂窝板的特点，其缓冲吸能效果更加优异，阿波罗11系列腿式着陆器就是采用三层蜂窝结构进行着陆吸能的。

专利CN205705577U中提出了“一种三层结构蜂窝夹层板”，该蜂窝夹层板结构蜂窝其一三层为相同且常见的正六边形蜂窝，第二层为瓦楞板，但其未能考虑面外方向的冲击吸能情况，瓦楞板在大质量低速冲击时很容易变形失稳，导致结构整体承载能力下降，缓冲性能较低。

在专利CN 106739378 A中提出了“一种四层的蜂窝板”，该蜂窝板设计采用四层正六边形蜂窝串联起来，中间由隔板隔开，其效果为四层经典蜂窝的堆叠，因为其各层之间均为规则蜂窝芯，故其在面外缓冲性能并未较单层蜂窝有所改善。本实用新型采用三层不同构型蜂窝串联，中间由隔板连接，各层因蜂窝芯性能不同，故既能有效降低冲击时的接触力峰值，又能在塑性变形和破坏的过程中耗散掉大量能量。

对于多层蜂窝夹层结构国内外已有较多研究，常见的多层规格蜂窝结构虽在面外承载方面性能优异，但缓冲性能有限，在大质量低速冲击载荷作用下，各芯层不确定层先发生屈曲，蜂窝芯迅速进入平台应力期，由于其它层芯子规格相同，多层结构会在不确定层开始塌陷，直至多个蜂窝层均溃塌，整个过程中虽能很好的耗散能量，但并不能降低因外物碰撞时产生整体的碰撞力峰值。

实用新型内容

为了避免现有技术存在的不足，本实用新型提出一种多层蜂窝结构复合板。该多层蜂窝结构复合板由不同构型蜂窝芯层组成，其特点在于通过不同构型芯层组合，使在发生大质量低速碰撞时，既能降低碰撞力峰值，又能较好的耗散动能。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:包括复合板体，其特征在于复合板体采用压制成型，由外向内依次为顶部面板、顶部蜂窝芯、上隔板、中部蜂窝芯、下隔板、底部蜂窝芯、底部面板，并通过胶粘剂连接，顶部面板用来直接承受外部载荷，底部面板用来承载拉伸模量和强度；

所述顶部蜂窝芯由正六边形蜂窝与菱形蜂窝组合成型，菱形蜂窝为顶部蜂窝芯承载边，用于均匀受力，若干顶部蜂窝芯平行组合成顶部蜂窝芯层并与顶部面板下表面通过胶粘剂连接，顶部蜂窝芯层下端部与上隔板通过胶粘剂连接；

所述中部蜂窝芯包括中部蜂窝芯单胞，若干个中部蜂窝芯单胞等间距平行排列胶粘于上隔板与下隔板之间，中部蜂窝芯单胞之间线接触部位焊接形成蜂窝链，且与相邻两个蜂窝链层叠粘接，中部蜂窝芯单胞侧边与肋板依中心圆柱体对称连接,下隔板下表面与底部蜂窝芯上端部通过胶粘剂连接，底部蜂窝芯下端部与底部面板内表面通过胶粘剂连接。