[实用新型]一种仿生多级吸能结构

说明书

本实用新型公开了一种仿生多级吸能结构，包括依次嵌套放置的内管、中管及外管；所述内管、所述中管及所述外管均为铝合金薄壁管，且厚度不同；密度不同的内泡沫铝、中泡沫铝及外泡沫铝；所述内泡沫铝、所述中泡沫铝及所述外泡沫铝分别填充在内管腔、内管壁与中管壁围成的空腔，及中管壁与外管壁围成的空腔中。本实用新型提供的仿生多级吸能结构，通过将三种密度不同的泡沫铝材料分别填充入三个同心铝合金薄壁管中，利用泡沫铝材料与铝合金薄壁管的相互作用，减少泡沫铝与管壁间隙，增加吸能构件屈服应力，提高了结构的吸能效果。

技术领域

本实用新型涉及吸能材料技术领域，具体涉及一种仿生多级吸能结构。

背景技术

随着科技的不断进步，越来越多的交通工具走进了人们的生活，但同时交通事故造成的人员伤亡和财产损失也居高不下。为了减轻交通事故带来的伤害，设计轻质且具有优异防撞击性能的吸能结构一直都是关注的重点。

其中，铝合金材料轻质、价格低廉、易于制造，被广泛应用于吸能结构设计。同时管状结构加工便捷、结构简单，能够通过自身变形吸收或耗散外部冲击能量，所以铝合金薄壁管是性能优良的吸能构件，具有比刚度、比强度高的特点。然而，现有的铝合金薄壁管容易在外力作用下变形，模式不稳定，且容易发生欧拉屈曲，进一步导致吸能效率降低，防护作用有限。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种仿生多级吸能结构，以解决现有技术中铝合金薄壁管容易在外力作用下变形，模式不稳定，易发生欧拉屈曲，进而导致吸能效率降低，防护作用有限的问题。

为了克服上述现有技术中的缺陷，本实用新型提供了一种仿生多级吸能结构，包括：

依次嵌套放置的内管、中管及外管；所述内管、所述中管及所述外管均为铝合金薄壁管，且厚度不同；

密度不同的内泡沫铝、中泡沫铝及外泡沫铝；所述内泡沫铝、所述中泡沫铝及所述外泡沫铝分别填充在内管腔、内管壁与中管壁围成的空腔，及中管壁与外管壁围成的空腔中。

进一步地，所述内管、所述中管及所述外管的直径依次为20cm、40cm及60cm。

进一步地，所述内管、所述中管及所述外管的厚度依次为1mm、1cm及1.5cm。

进一步地，所述内泡沫铝、所述中泡沫铝及所述外泡沫铝的密度依次为250kg/m³、400kg/m³及550kg/m³。

进一步地，所述内泡沫铝、所述中泡沫铝及所述外泡沫铝的直径依次为18cm、38cm及57cm。

进一步地，将所述内泡沫铝、所述中泡沫铝及所述外泡沫铝分别填充在内管腔、内管壁与中管壁围成的空腔及中管壁与外管壁围成的空腔中采用的方式为机械摩擦方法。

进一步地，所述内管、所述中管及所述外管等高，且高度为60cm。

进一步地，所述内泡沫铝、所述中泡沫铝及所述外泡沫铝等高，且高度为60cm。

进一步地，所述铝合金薄壁管的型号为AL-6063-T5。

进一步地，所述泡沫铝的型号为AL-6063-T5。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型采用的泡沫铝材料具有密度小、缓冲吸能性好的特点，铝合金薄壁管能量吸收优良，且二者间的相互约束和摩擦有效减少了结构受撞击时的变形，稳定结构的吸能过程，大幅提高吸能效果，确保结构的安全性能。

附图说明

图1是本实用新型某一实施例提供的仿生多级吸能结构的正视图；

图2是本实用新型某一实施例提供的仿生多级吸能结构的俯视图；