[发明专利]一种负泊松比结构吸能盒及其多学科协同优化方法

权利要求书

1.一种负泊松比单胞结构，其特征在于：所述负泊松比单胞结构包括对称平行的两个底边，两个底边的同一侧均通过相连的第一斜边和第二斜边进行连接，第一斜边和第二斜边的长度相等，且同一侧的第一斜边和第二斜边均向内倾斜；第一斜边、第二斜边和底边的厚度均为t，且0.6mm≤t≤1.2mm；第一斜边、第二斜边和底边的宽度均为b，且2.2mm≤b≤3mm；每条斜边与相邻底边的夹角为d，且55°≤d≤75°；两个底边的长度均为a，且12mm≤a≤16mm；两个底边间的垂直距离为h，且8mm≤h≤13mm。

2.一种基于权利要求1所述的负泊松比单胞结构的二维负泊松比结构内芯，其特征在于：包括一个以上的负泊松比单胞结构，所述负泊松比单胞结构沿宽度b延伸方向进行阵列排布，所述负泊松比单胞结构沿两个底边间的垂直距离h的两端延伸方向进行阵列排布，且所述负泊松比单胞结构沿两个底边的长度a的两端延伸方向进行阵列排布；在宽度b的延伸方向上，负泊松比单胞结构相互对称的堆叠；在长度a的延伸方向上，负泊松比单胞结构的第一斜边与相邻负泊松比单胞结构的第二斜边重合；在距离h的延伸方向上，相邻负泊松比单胞结构的底边相互重合。

3.一种负泊松比结构吸能盒，其内部设置有如权利要求2所述的二维负泊松比结构内芯，其特征在于：包括吸能盒盒体(1)、前安装板(2)和后安装板(5)，所述吸能盒盒体(1)一端与前安装板(2)相连，所述吸能盒盒体(1)另一端与后安装板(5)相连；所述前安装板(2)用于通过螺栓与汽车保险杆横梁连接，所述后安装板(5)用于通过螺栓与汽车车身的纵梁连接。

4.如权利要求3所述的负泊松比结构吸能盒，其特征在于：所述吸能盒盒体(1)是截面为梯形的中空的棱柱形结构，所述吸能盒盒体(1)的整个表面包括上表面、下表面、左侧面和右侧面，所述上表面对应梯形吸能盒盒体(1)的上底，所述下表面对应梯形吸能盒盒体(1)的下底，所述左侧面和右侧面对应梯形吸能盒盒体(1)的两个侧边；

所述左侧面和右侧面上均对称设置有两条诱导槽一(41)，所述诱导槽一(41)位于所述吸能盒盒体(1)轴向长度的三等分点处，远离前安装板(2)的诱导槽一为第一诱导槽一，远离后安装板(5)的诱导槽一为第二诱导槽一，且所述诱导槽一(41)均延伸到上表面；所述上表面和下表面均对称设置有三条诱导槽二(42)，上表面第一条诱导槽二(42)位于前安装板(2)和第二诱导槽一在上表面投影的正中间，上表面第二条诱导槽二(42)位于第一诱导槽一和第二诱导槽一在上表面投影的正中间，上表面第三条诱导槽二(42)位于第一诱导槽一和后安装板(5)在上表面投影的正中间；所述诱导槽二(42)和诱导槽一(41)均为内凹状，且所述诱导槽二(42)的深度大于诱导槽一(41)的深度；从前安装板(2)到后安装板(5)的方向上，三条诱导槽二(42)的深度逐渐减小，两条诱导槽一(41)的深度也逐渐减小。

5.如权利要求1所述的一种负泊松比单胞结构，其特征在于：第一斜边、第二斜边和底边的厚度t为1.1575mm；第一斜边、第二斜边和底边的宽度b为2.2009mm；每条斜边与相邻底边的夹角d为74.684°；两个底边的长度a为13.764mm；两个底边间的垂直距离h为12.877mm。