CN110525628B - 一种提高多向承载吸能效率的胞格蜂窝缓冲装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种提高多向承载吸能效率的胞格蜂窝缓冲装置，包括壳体和蜂窝结构板；蜂窝结构板置于壳体内部，并与壳体连接；壳体包括侧板，上蒙皮、下蒙皮；上蒙皮的边缘与侧板的上部边缘连接，下蒙皮的边缘与侧板的下部边缘连接；蜂窝结构板为若干蜂窝胞格结构组成的阵列结构；蜂窝胞格结构包括中空正六边形面体铝薄板、中空正三角形面体铝薄板一、中空正三角形面体铝薄板二、横向加强筋；中空正六边形面体铝薄板构成蜂窝胞格结构的右外轮廓，中空正三角形面体铝薄板一、中空正三角形面体铝薄板二对顶胶接组合构成蜂窝胞格结构的左外轮廓。蜂窝胞格结构相互交织连接在一起，不仅可承受正交三轴的受力，而且对多向任意角度均具备承载吸能能力。
Description
技术领域
本发明涉及缓冲吸能技术领域，具体说是一种提高多向承载吸能效率的胞格蜂窝缓冲装置。
背景技术
蜂窝结构是一种具有高比强度、高比刚度且比吸能优越的良好缓冲材料，被广泛地运用到飞行着陆器、桥梁防护装置和轨道车辆被动防护装置。但目前的传统构型蜂窝铝比质量吸能较低，且缓冲吸能的工作状态只适合在某个单方向进行。
传统的蜂窝铝构型承载吸能方向往往在其异面方向，且蜂窝的阵列布局都根据异面承载方向进行设计，从而得到异面方向下优越的承载吸能特性。但在实际的作用工况中，尤其是直升机、无人机的飞行着陆过程，外部冲击载荷是来自多个方向的。现有的飞行器缓冲结构在工作过程中容易受到横向扰动从而发生纵向失稳等问题，缺少抗多向冲击防护缓冲结构的设计与缓冲机理研究，难以满足冲击载荷方向不确定条件下的机身的耐撞性设计。
发明内容
本发明的目的是提供一种提高多向承载吸能效率的胞格蜂窝缓冲装置，以解决直升机缓冲结构多向承载能力较弱的技术问题。
为解决上述缓冲结构单向受力为主，多向承载能力较弱的技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种提高多向承载吸能效率的胞格蜂窝缓冲装置，所述胞格蜂窝缓冲装置1，包括壳体和蜂窝结构板；
所述壳体用于抵抗底部的撞击，所述蜂窝结构板是用于承载缓冲吸能的装置。
所述蜂窝结构板置于壳体内部，并与壳体连接，所述壳体作为内部蜂窝结构板的支撑外壳；
为解决直升机缓冲装置着陆时多向承载吸能的问题，所述蜂窝结构板为若干蜂窝胞格结构11组合阵列结构；
所述壳体对内部的蜂窝胞格结构11起到一定的保护作用，以防蜂窝胞格结构11受到微小载荷时发生变形，叠压等破坏；
所述蜂窝胞格结构11包括中空正六边形面体铝薄板111、中空正三角形面体铝薄板一112、中空正三角形面体铝薄板二113,横向加强筋114；
所述中空正六边形面体铝薄板111为蜂窝胞格结构11的右外轮廓，所述中空正三角形面体铝薄板一112与中空正三角形面体铝薄板二113连接，构成蜂窝胞格结构11的左外轮廓；
所述的中空正六边形面体铝薄板111左侧相邻的两个竖板分别与中空正三角形面体铝薄板一112和中空正三角形面体铝薄板二113的一个竖板连接，所述中空正六边形面体铝薄板111内设置有横向加强筋114，形成完整的蜂窝胞格结构11。
蜂窝胞格结构11内的各个铝薄板相互交织连接在一起，不仅可承受正交三轴的受力，而且可对多向任意角度均具备一定的承载吸能能力。
在上述方案的基础上，在沿XY平面的横截面上，所述中空正六边形面体铝薄板111的横截面为正六边形，中空正三角形面体铝薄板一112和中空正三角形面体铝薄板二113的横截面为正三角形，所述正六边形的边长与正三角形的边长相等。
在上述方案的基础上，所述的中空正六边形面体铝薄板111左侧相邻的两个竖板分别与中空正三角形面体铝薄板一112和中空正三角形面体铝薄板二113的一个竖板共边连接。
在上述方案的基础上，所述胞格蜂窝缓冲装置1用于直升机、无人机、高速铁路列车、高速动车组、高速公路大巴、小汽车、公务车、飞机、轮船、游船或邮轮等。
在上述方案的基础上，所述壳体与蜂窝结构板之间采用胶粘的方式连接固定。
在上述方案的基础上，所述壳体包括上蒙皮12、侧板13、下蒙皮14；所述上蒙皮12的边缘与侧板13的上部边缘连接，所述下蒙皮14的边缘与侧板13的下部边缘连接；
在上述方案的基础上，所述侧板13与上蒙皮12、下蒙皮14之间可采用胶粘、螺接或者其他形式连接固定。
在上述方案的基础上，所述中空正三角形面体铝薄板一112和中空正三角形面体铝薄板二113对顶胶接，利用三角形的稳定性，对Y向承载力起到加强的作用，
在上述方案的基础上，所述中空正六边形面体铝薄板111左右对角间设置横向加强筋114，对X向承载力起到加强的作用。
本发明的有益效果：
蜂窝结构板为若干蜂窝胞格结构11组成的阵列结构，蜂窝胞格结构11由中空正六边形面体铝薄板111、中空正三角形面体铝薄板一112、中空正三角形面体铝薄板二113、横向加强筋114，相互连接配合组成，使得蜂窝胞格不仅对多向任意角度的载荷均具备一定的承载缓冲吸能能力，而且与传统正六边形蜂窝相比，横向承载力更高，更具有优势，适用环境更广，从而满足直升机或者无人机多向承载缓冲吸能的需求。
附图说明
本发明有如下附图：
图1：机舱底部示意图
图2：一种胞格蜂窝的吸能缓冲装置示意图一
图3：一种胞格蜂窝的吸能缓冲装置示意图二
图4：本发明所述蜂窝胞格结构示意图一
图5：本发明所述蜂窝胞格结构示意图二
附图标记：
1、胞格蜂窝的吸能缓冲装置，2、上面板，3、支撑板，11、蜂窝胞格结构，12、上蒙皮，13、侧板，14、下蒙皮，111、中空正六边形面体铝薄板，112、中空正三角形面体铝薄板一，113、中空正三角形面体铝薄板二，114、横向加强筋。
具体实施方式
以下结合附图1～5对本发明作进一步详细说明。
本发明提供一种提高多向承载吸能效率的胞格蜂窝缓冲装置，为使本发明的目的、技术方案及效果更清楚、明确，参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明，但是本所描述实例仅用于解释本发明，并不限定本发明。
如图1，所示为本发明运用于直升机或者无人机缓冲装置的示意图，机舱底部由本发明所述的胞格蜂窝的吸能缓冲装置1、上面板2、两个支撑板3组成，两侧支撑板3上连接上面板2，其中，所述胞格蜂窝的吸能缓冲装置1、上面板2、支撑板3与底部舱板组成驾驶舱底部缓冲结构。本发明所述的胞格蜂窝的吸能缓冲装置1安装于机舱底部，主要用于飞机起落架或者机舱底板与地面非正常接地时，起到多向承载、缓冲、吸能的作用。
如图2、3所示，胞格蜂窝的吸能缓冲装置1包括壳体、蜂窝结构板，所述壳体包括，上蒙皮12、下蒙皮14以及侧板13，其中上蒙皮12、下蒙皮14与侧板13构成胞格蜂窝的吸能缓冲装置1的外壳，壳体作为内部蜂窝结构的支撑外壳，用于机舱部位的连接固定，蜂窝结构板包括若干蜂窝胞格结构11，所述外壳用于对内部的蜂窝胞格结构11起到一定的保护作用，以防蜂窝胞格结构11受到微小载荷时发生变形，叠压等破坏。其中侧板13、上蒙皮12、下蒙皮14与蜂窝胞格结构11均采用胶粘的方式连接固定，侧板13与上蒙皮12、下蒙皮14之间可通过胶粘的形式、螺接形式或者其他形式进行连接。
如图4所示为蜂窝胞格结构11，所述蜂窝胞格结构11由多层不同布局形式的铝薄板组成，所述蜂窝胞格结构11包括中空正六边形面体铝薄板111、中空正三角形面体铝薄板一112、中空正三角形面体铝薄板二113、横向加强筋114；中空正六边形面体铝薄板111与对顶的中空正三角形面体铝薄板一112、中空正三角形面体铝薄板二113组成蜂窝胞格结构11的外轮廓，可进行阵列，组成大面积的蜂窝结构。
中空正六边形面体铝薄板111的外棱边与中空正三角形体铝薄板的外棱边进行连接且以平行于XZ、YZ平面的方式布局，其中中空正三角形面体铝薄板一112、中空正三角形面体铝薄板二113对顶胶接，形成稳定的对顶三角形特征，能够很好地承受Y向的冲击载荷，中空正六边形面体铝薄板111增加横向加强筋114，能够很好地承受X向的冲击载荷，
中空正六边形面体铝薄板111、中空正三角形面体铝薄板一112、中空正三角形面体铝薄板二113、横向加强筋114相互交织配合形式完整的增强蜂窝胞格结构11，从而不仅在任意方向具备一定的承载力，而且与传统正六边形蜂窝相比，纵向承载力更高。从而满足直升机或者无人机多向承载缓冲吸能的需求。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (3)
1.一种提高多向承载吸能效率的胞格蜂窝缓冲装置，其特征在于，所述胞格蜂窝缓冲装置(1)，包括壳体和蜂窝结构板；
所述壳体用于抵抗底部的撞击，所述蜂窝结构板是用于承载缓冲吸能的装置；
所述蜂窝结构板置于壳体内部，并与壳体连接，所述壳体作为内部蜂窝结构板的支撑外壳；
所述蜂窝结构板为若干蜂窝胞格结构(11)组合阵列结构；
所述蜂窝胞格结构(11)包括中空正六边形面体铝薄板(111)、中空正三角形面体铝薄板一(112)、中空正三角形面体铝薄板二(113),横向加强筋(114)；
所述中空正六边形面体铝薄板(111)为蜂窝胞格结构(11)的右外轮廓，所述中空正三角形面体铝薄板一(112)与中空正三角形面体铝薄板二(113)连接，构成蜂窝胞格结构(11)的左外轮廓；
所述的中空正六边形面体铝薄板(111)左侧相邻的两个竖板分别与中空正三角形面体铝薄板一(112)和中空正三角形面体铝薄板二(113)的一个竖板连接，所述中空正六边形面体铝薄板(111)内设置有横向加强筋(114)，形成完整的蜂窝胞格结构(11)；
蜂窝胞格结构(11)进行阵列时，
上下两层蜂窝胞格结构的相对位置关系为：位于上层蜂窝胞格结构中的中空正六边形面体铝薄板(111)的底板与位于下层蜂窝胞格结构中的中空正六边形面体铝薄板(111)的顶板共边连接，位于上层蜂窝胞格结构的中空正三角形面体铝薄板二(113)的底板与位于下层蜂窝胞格结构中的中空正三角形面体铝薄板一(112)的顶板共边连接；
其中一个蜂窝胞格结构(11)中的中空正六边形面体铝薄板(111)的右侧相邻的两个竖板分别与另外一个蜂窝胞格结构(11)中的中空正三角形面体铝薄板一(112)和中空正三角形面体铝薄板二(113)的一个竖板共边连接，按照如此的排布方式形成蜂窝胞格结构的阵列结构；
蜂窝胞格结构(11)内的各个铝薄板相互连接在一起；
所述的中空正六边形面体铝薄板(111)左侧相邻的两个竖板分别与中空正三角形面体铝薄板一(112)和中空正三角形面体铝薄板二(113)的一个竖板共边连接；
所述壳体与蜂窝结构板之间采用胶粘的方式连接固定；
所述壳体包括上蒙皮(12)、侧板(13)、下蒙皮(14)；所述上蒙皮(12)的边缘与侧板(13)的上部边缘连接，所述下蒙皮(14)的边缘与侧板(13)的下部边缘连接；
所述侧板(13)与上蒙皮(12)、下蒙皮(14)之间采用胶粘或螺接；
所述中空正三角形面体铝薄板一(112)和中空正三角形面体铝薄板二(113)对顶胶接，用于对Y向承载力起到加强的作用；
所述中空正六边形面体铝薄板(111)左右对角间设置横向加强筋(114)，用于对X向承载力起到加强的作用。
2.如权利要求1所述的提高多向承载吸能效率的胞格蜂窝缓冲装置，其特征在于，在沿XY平面的横截面上，所述中空正六边形面体铝薄板(111)的横截面为正六边形，中空正三角形面体铝薄板一(112)和中空正三角形面体铝薄板二(113)的横截面为正三角形，所述正六边形的边长与正三角形的边长相等。
3.如权利要求1所述的提高多向承载吸能效率的胞格蜂窝缓冲装置，其特征在于，所述胞格蜂窝缓冲装置(1)用于直升机、高速铁路列车、高速动车组、高速公路大巴、小汽车、飞机、游船或邮轮。
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