[发明专利]用于水下爆炸消能的伸缩式柔性四棱锥夹芯结构

说明书

本发明公开了一种用于水下爆炸消能的伸缩式柔性四棱锥夹芯结构，其特征在于：包括两块金属面板、分别设于两块金属面板相对的表面上的多个半球形节点以及夹芯杆，所述半球形节点为一钢制半球，其球面上设有四个对称的连接点；四个夹芯杆的一端与其中一个金属面板上的一个半球形节点上的连接点相连，组成以该半球形节点为顶点的四棱锥单元，四个夹芯杆的另一端分别与相对的另一个金属面板上四个半球形节点的连接点相连，相对的另一个金属面板上四个半球形节点又分别作为新的顶点与其他三个夹芯杆组成新的四棱锥单元；如此循环重复，直至在两个金属面板之间形成四棱锥网络结构。本发明结构简单稳定，通过简单结构极大提高减震抗冲击能力。

技术领域

本发明涉及复合结构领域，特别涉及一种用于水下爆炸消能的伸缩式柔性四棱锥夹芯结构。

背景技术

我国作为水利发电大国，已在长江、黄河等重要的大江大河上建造了大量大型的梯级大坝群，大坝同时也承担着收到恐怖袭击分子的攻击风险，一旦失事，将对下游造成不可估量的灾难和损失，因此，大坝的安全防护尤为重要。针对水下爆炸，目前主要通过被动防护措施提高大坝的抗爆性能，但是大坝水下抗爆的研究较少且目前并不具备成熟的大坝防护装置。而点阵结构是应运而生的一种新型结构。它具有高比刚度、高比强度、可设计性强以及满足多功能化需求的优点，在建筑防护领域有很大的利用前景，但对抗震消能方面仍有自身的结构缺陷尚待改进

但目前，而传统金属材料的夹芯结构面板与芯子之间是通过粘结或焊接连接，易造成弱界面缺陷，于其自身阻尼较小，没有损耗能量的途径，所以其在减振方面有天生的缺陷。且当前金字塔点阵结构抗震能力较差，可逆性差，当承载过大载荷时易产生脆性崩塌，难以应对水下爆炸的情况，

发明内容

本发明的目的是提供一种用于水下爆炸消能的可伸缩式柔性四棱锥夹芯结构，解决现有结构整体抗震性不足，塑性较差的问题，使其可应用于水下爆炸消能缓冲领域。

为实现本发明之目的，采用以下技术方案予以实现。

一种用于水下爆炸消能的伸缩式柔性四棱锥夹芯结构，包括两块金属面板、分别设于两块金属面板相对的表面上的多个半球形节点以及夹芯杆，所述半球形节点为一钢制半球，其球面上设有四个对称的连接点；四个夹芯杆的一端与其中一个金属面板上的一个半球形节点上的连接点相连，组成以该半球形节点为顶点的四棱锥单元，四个夹芯杆的另一端分别与相对的另一个金属面板上四个半球形节点的连接点相连，相对的另一个金属面板上四个半球形节点又分别作为新的顶点与其他三个夹芯杆组成新的四棱锥单元；如此循环重复，直至在两个金属面板之间形成四棱锥网络结构。

作为改进，所述半球形节点与两个金属面板分别通过环氧树脂胶连接。

作为改进，所述的环氧树脂胶为环氧树脂与固化剂组成的乐泰或铸工胶。

作为改进，所述金属面板为金属平面结构，为铝板、铝合金板、钛板或钛合金板，并对金属面板与半球形节点之间的连接面进行机械打磨或磷化液化学氧化处理，以增强胶接强度。

作为改进，所述半球形节点球面上的连接点为螺纹孔，所述夹芯杆两端分别设有与螺纹孔配合的螺纹，半球形节点与夹芯杆通过螺纹配合连接。

作为改进，所述夹芯杆由两个棱杆通过伸缩套杆相连组成，两个棱杆相对的一端分别套在伸缩套杆内，并在伸缩套杆内可自由滑动，伸缩套杆内两个棱杆的端部之间设有消能弹簧，伸缩套杆两端分别设有将其与两个棱杆相对固定的卡扣。

作为改进，所述消能弹簧为采用碳纤维复合材料制成的碳纤维弹簧。

本发明的有益效果：