[发明专利]吸能结构

说明书

本申请涉及能量吸收技术领域，具体而言，涉及一种吸能结构。此吸能结构包括壳体及复合填芯，所述壳体具有空腔；复合填芯填充在所述空腔内并与所述壳体连接，且所述复合填芯包括多个相连接的单胞结构，所述多个单胞结构中至少两个的泊松比不同。本申请中，将具有不同泊松比的单胞结构组合形成复合填芯，再将复合填芯填充到壳体的空腔中，这样吸能结构在承受冲击或压缩载荷时，除了存在复合填芯与壳体之间的变形耦合，还存在不同泊松比的单胞结构之间的变形耦合，也就是说，此时吸能结构会出现双重耦合作用，在双重耦合作用下，丰富了吸能结构的力学行为，从而使得吸能结构的变形模式复杂多样，继而能够提高吸能结构的能量吸收性能。

技术领域

本申请涉及能量吸收技术领域，具体而言，涉及一种吸能结构。

背景技术

能量吸收材料广泛应用于航空航天、汽车、船舶等工业领域以及日常生活中，以保护人体、关键部件或精密器件的安全和完好。高安全要求促使科学家和工程师们研发高效的吸能结构，通过缓冲吸能结构的屈曲、折叠、塑性变形甚至断裂等力学行为来减缓碰撞时的冲击载荷。

相关技术中，吸能结构中复合填芯的材料单一，在整体受到冲击或压缩载荷时，吸能结构的变形模式也较为简单，导致缓冲吸能效果较差。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本申请的目的在于提供一种吸能结构，能够提高能量吸收性能。

本申请的吸能结构，其包括：

壳体，所述壳体具有空腔；

复合填芯，填充在所述空腔内并与所述壳体连接，且所述复合填芯包括多个相连接的单胞结构，所述多个单胞结构中至少两个的泊松比不同。

在本申请的一种示例性实施例中，

所述单胞结构为由直杆或曲杆连接而成的点阵结构；或

所述单胞结构为由平面或曲面拼接而成的结构。

在本申请的一种示例性实施例中，所述多个单胞结构被划分为正泊松比单胞结构和负泊松比单胞结构，所述正泊松比单胞结构与所述负泊松比单胞结构均设置有多个，各所述正泊松比单胞结构和所述负泊松比单胞结构按照预设规则排列。

在本申请的一种示例性实施例中，所述复合填芯包括多组在第一方向上间隔排布的第一类型层及位于相邻所述第一类型层之间的第二类型层，

所述第一类型层包括多个相连接的所述正泊松比单胞结构，所述第二类型层包括多个相连接的所述负泊松比单胞结构，且相邻所述第一类型层中一者的正泊松比单胞结构与另一者的正泊松比单胞结构之间通过所述负泊松比单胞结构连接；

所述第一类型层包括多个在第二方向上依次排布的第一单元，各所述第一单元包括多个在第三方向上依次连接的所述正泊松比单胞结构，相邻所述第一单元中一者的正泊松比单胞结构与另一者的正泊松比单胞结构一一对应连接；

所述第二类型层包括多个在第二方向上依次排布的第二单元，各所述第二单元包括多个在第三方向上依次连接的所述负泊松比单胞结构，相邻所述第二单元中一者的负泊松比单胞结构与另一者的负泊松比单胞结构一一对应连接；

其中，所述第一方向同时垂直于所述第二方向和所述第三方向，且所述第二方向与所述第三方向相互垂直。