[发明专利]一种耦合仿生抗爆吸能板及人体防护装置或汽车部件

说明书

本发明公开了一种耦合仿生抗爆吸能板，包括沿所述吸能板的厚度方向顺序间隔设置的多层基板、设置在每相邻两层基板之间的多个吸能晶胞以及填充在吸能晶胞和相邻两层基板之间所形成的空腔内的填充物，每个吸能晶胞均包括第一轮廓线和第二轮廓线，每个吸能晶胞均具有中心平面，第一轮廓线相对中心平面对称设置，第二轮廓线分别对称设置在所述中心平面的相对两侧，吸能晶胞还包括分别连接在两侧的第二轮廓线和第一轮廓线的端部之间的过渡曲线，第一轮廓线满足曲线方程y＝‑0.021x²+0.113x+25.31，第二轮廓线满足曲线方程y＝‑2.315x²+3.722x+6.398。该耦合仿生抗爆吸能板结构简单，该吸能晶胞截面轮廓类似松塔的外形结构，具有良好的缓冲吸能作用，从而可确保被保护的车辆、车内设备以及乘员的安全。

技术领域

本发明涉及爆炸冲击防护技术领域，具体涉及一种耦合仿生抗爆吸能板及人体防护装置或汽车部件。

背景技术

自从03年伊拉克战争爆发，战争模式由装甲集群对抗转变为小规模、低强度的非对称作战，反美武装使用简易爆炸物对美军造成大量伤亡。爆炸造成军用车辆的损失约占总量的20％，部分战役中这个比例接近于40％。而目前我国自行研发的二代、三代军车目前均未考虑防爆能力，对于防爆装甲车辆的结构特性以及车内人员防护也是起步阶段。同时由于爆炸所引起的冲击响应，造成二次受伤的情况越来越多，在这些情况中，爆炸所产生的冲击效应，会对人员以及设备造成各种不可逆的伤害。

目前国内虽然已经出现了各种防护座椅，头枕等装置，但大都采用传统的设计思路，如复杂的机械连杆机构、弹簧机构、液压机构以及滑轨机构，不仅成本高，而且具有占地空间大，重量大等缺点。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的问题，提供一种改进的耦合仿生抗爆吸能板。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种耦合仿生抗爆吸能板，包括多层基板，多层所述基板沿所述吸能板的厚度方向顺序间隔设置，所述吸能板还包括设置在每相邻两层所述基板之间的多个吸能晶胞以及填充在所述吸能晶胞和相邻两层所述基板之间所形成的空腔内的填充物，每个所述吸能晶胞均包括第一轮廓线和第二轮廓线，每个所述吸能晶胞均具有中心平面，所述第一轮廓线相对所述中心平面对称设置，所述第二轮廓线分别对称设置在所述中心平面的相对两侧，所述吸能晶胞还包括分别连接在两侧的所述第二轮廓线和所述第一轮廓线的端部之间的过渡曲线，所述第一轮廓线满足曲线方程y＝-0.021x²+0.113x+25.31，所述第二轮廓线满足曲线方程y＝-2.315x²+3.722x+6.398。

优选地，位于同一层的各所述吸能晶胞的结构尺寸均相同，且位于同一层的各所述吸能晶胞的所述中心平面相平行设置。

进一步地，沿所述吸能板的厚度延伸方向，相邻两层的所述吸能晶胞的所述中心平面相垂直，间隔一层设置的所述吸能晶胞的所述中心平面相平行或重合。

更进一步地，沿所述吸能板的厚度延伸方向，所述中心平面相平行或重合设置的各层所述吸能晶胞的高度尺寸逐渐增大。

一种具体的实施例，沿所述吸能板的厚度延伸方向，所述中心平面相平行或重合设置的各层所述吸能晶胞的高度尺寸以2的指数倍增大。

优选地，所述基板的材料为钢板、镁铝合金板或碳纤维板。

优选地，所述填充物采用泡沫填充物。

优选地，所述吸能晶胞采用弹性金属材料。

本发明还提供一种人体防护装置或汽车部件，具有如上述任一项所述的吸能板。

优选地，位于同一层的各所述吸能晶胞的结构尺寸均相同，且位于同一层的各所述吸能晶胞的所述中心平面相平行设置，从所述吸能板的内侧到外侧，所述中心平面相平行或重合设置的各层所述吸能晶胞的尺寸逐渐增大。