[发明专利]薄壁多胞填充吸能结构及吸能结构平均压缩力计算方法

说明书

薄壁多胞填充吸能结构及吸能结构平均压缩力计算方法，本发明涉及一种吸能结构，本发明为解决现有技术吸能器吸能量较小，初始峰值力大，侧向承载较弱的问题，它包括上盖板、下盖板、带有梯度的厚度管体、多个蜂窝块和多个泡沫填充体，带有梯度的厚度管体内安装有隔断板，带有梯度的厚度管体通过隔断板将带有梯度的厚度管体分隔成多个空间，多个蜂窝块安装在带有梯度的厚度管体一部分空间内，多个泡沫填充体安装在梯度的厚度管体另一部分空间内，上盖板安装在带有梯度的厚度管体的一端上，下盖板安装在梯度的厚度管体的另一端上。

技术领域

本发明涉及一种吸能结构，具体涉及薄壁多胞填充吸能结构及吸能结构平均压缩力计算方法，属于吸能防护领域。

背景技术

随着科技的高速发展，以高速轨道列车为代表的交通行业有了空前的进步，为人们的出行和生活提供了极大的方便，但是随着交通工具数量的增多和速度的提升，交通事故发生的频率也大大增加，由此带来的生命财产损失也是巨大的。交通车辆运行安全防护分为主动安全防护和被动安全防护。主动安全防护主要是指在列车正常运行中，交通事故发生之前所起到的各种保护措施，包括对道路的定期检查、各种行驶标志、交通信号灯、交警指挥等。被动安全防护是指当交通事故发生之后，通过车辆本身保护，从而避免生命和财产的损失。例如轨道交通车辆所安装的车钩、缓冲器、吸能防爬器，普通汽车所安装的保险杠、安全带、安全气囊等。

因此作为被动安全防护领域的一个重要课题，碰撞缓冲吸能一直广受关注，但列车碰撞过程中，由于吸能器之间的错位碰撞，产生较大的侧向作用力，而由于铝蜂窝侧向承载较弱，导致列车碰撞过程中，铝蜂窝承受侧向力的作用，发生侧向变形，失去吸能作用，造成较严重的碰撞事故。现有技术吸能器吸能量较小，初始峰值力大，侧向承载较弱，因此解决吸能器侧向承载较弱的问题具有非常重要的意义。

发明内容

本发明为解决现有技术吸能器吸能量较小，初始峰值力大，侧向承载较弱的问题，进而需要提供一种具有补偿装置的柔性绳驱肘关节外骨骼机器人。

本发明为解决上述问题而采用的技术方案是：

它包括上盖板、下盖板、带有梯度的厚度管体、多个蜂窝块和多个泡沫填充体，带有梯度的厚度管体内安装有隔断板，带有梯度的厚度管体通过隔断板将带有梯度的厚度管体分隔成多个空间，多个蜂窝块安装在带有梯度的厚度管体一部分空间内，多个泡沫填充体安装在梯度的厚度管体另一部分空间内，上盖板安装在带有梯度的厚度管体的一端上，下盖板安装在梯度的厚度管体的另一端上。

根据

计算得出平均压缩力F的数值，式中σ_y为薄壁铝合金的屈服应力，σ_u为薄壁铝合金的极限应力,t_i为外管第i个阶梯段的壁厚，B为带有梯度的厚度管体外管壁和内隔板的总长度，σ_f为泡沫平台应力,A_f为泡沫填充体的横截面积,A_t为外管面积，C_avg为泡沫填充体与外壁的交互系数，σ_h蜂窝材料的屈服应力，d为蜂窝块胞元的厚度，l为蜂窝块中单个胞元的边长，A_h为蜂窝块截面面积。

本发明的有益效果：

1、本申请具有充分发挥并综合各种材料的优势和力学性能，既有独立的承载能力，吸能能力强，初始峰值力小、在满足轴向压缩吸能要求，且具有一定的侧向承载能力，实现吸能器复杂环境下的压缩吸能的优点。

2、本申请可以实现沿轴向截面厚度梯度增加，控制压缩过程中压溃力渐进增大，减小初始峰值力，还可以利用厚度的变化来控制压缩过程中方管的屈曲变形。