[发明专利]一种基于梯度泡沫铝填充膨胀薄壁管的夹芯防护结构

权利要求书

1.一种基于梯度泡沫铝填充膨胀薄壁管的夹芯防护结构，其特征在于基于梯度泡沫铝填充膨胀薄壁管的夹芯防护结构由N个缓冲吸能单元(1)，上面板(2)，下面板(3)组成；沿着笛卡尔坐标系的x方向有n个缓冲吸能单元(1)，n为正整数，沿着笛卡尔坐标系的y方向有m个缓冲吸能单元(1)，m为正整数，且N＝m·n；上面板(2)和下面板(3)相互平行，间距为L₀，N个缓冲吸能单元(1)夹在上面板(2)和下面板(3)之间，N个缓冲吸能单元(1)的中轴线OO’均垂直于上面板(2)和下面板(3)；N个缓冲吸能单元(1)上端面平齐，盖有上面板(2)，连接处粘接；N个缓冲吸能单元(1)下端面平齐，由下面板2密封，连接处粘接；N个缓冲吸能单元(1)侧面相互贴合，连接处粘接；

缓冲吸能单元(1)为圆柱形，由驱动薄壁管(11)、膨胀薄壁管(12)和梯度缓冲芯体(13)组成；缓冲吸能单元(1)的驱动薄壁管(11)上端面盖有上面板(2)，缓冲吸能单元(1)膨胀薄壁管(12)下端面由下面板(3)密封；驱动薄壁管(11)和膨胀薄壁管(12)为圆筒形，梯度缓冲芯体(13)为圆柱形；驱动薄壁管(11)、膨胀薄壁管(12)和梯度缓冲芯体(13)的中轴线均重合于中轴线OO’；梯度缓冲芯体(13)填充于驱动薄壁管(11)的内腔，驱动薄壁管(11)的小直径圆筒(113)插入膨胀薄壁管(12)，接触处采用粘接方式连接；

驱动薄壁管(11)为含空心圆台的圆筒，驱动薄壁管(11)沿中轴线OO’分成大直径圆筒(111)、空心圆台(112)和小直径圆筒(113)，总长度为L₁；大直径圆筒(111)外直径为D₁，内直径为D₂，长度为l₁，壁厚为δ₁＝(D₁-D₂)/2；小直径圆筒(113)外直径为D₃，内直径为D₄，长度为l₃；空心圆台(112)处于大直径圆筒(111)和小直径圆筒(113)之间，空心圆台(112)底部与大直径圆筒(111)相连，底部外直径等于D₁，底部内直径等于D₂，空心圆台(112)顶部与小直径圆筒(113)相连，顶部外直径等于D₃，顶部内直径等于D₄；空心圆台(112)长度为l₂，空心圆台(112)的母线与中轴线OO’的夹角为θ；

膨胀薄壁管(12)为圆筒形，膨胀薄壁管(12)内直径等于D₃，外直径为D₅，壁厚δ₂＝(D₅-D₃)/2；

梯度缓冲芯体(13)为含圆台的圆柱状，总长度等于L₁，由低密度泡沫层(131)、中密度泡沫层(132)和高密度泡沫层(133)组成；低密度泡沫层(131)、中密度泡沫层(132)和高密度泡沫层(133)同轴装配，中密度泡沫层(132)位于低密度泡沫层(131)和高密度泡沫层(133)之间，端面采用胶水粘接；低密度泡沫层(131)为圆柱体，外直径等于D₂，长度为l₄；中密度泡沫层(132)为圆柱形，直径等于D₂，长度为l₅；高密度泡沫层(133)分为圆台形部分(1331)和圆柱形部分(1332)，圆台形部分(1331)在中密度泡沫层(132)和圆柱形部分(1332)之间；圆柱形部分(1332)直径等于D₄，长度等于l₃；圆台形部分(1331)与中密度泡沫层(132)相连的底面直径等于D₂，圆台形部分(1331)与圆柱部分(1332)连接的顶面直径等于D₄，圆台形部分长度等于l₂，母线与中轴线的夹角等于θ；低密度泡沫层(131)、中密度泡沫层(132)和高密度泡沫层(133)的材料均为泡沫铝，满足ρ₁₃₁<ρ₁₃₂<ρ₁₃₃；ρ₁₃₁为低密度泡沫层(131)材料密度，ρ₁₃₂为中密度泡沫层(132)材料密度，ρ₁₃₃为高密度泡沫层(133)密度；

上面板(2)为长方形薄板，长度为h，满足h＝nD₁，宽度为i，满足i＝mD₁，厚度为j₁；

下面板(3)为长方形薄板，长度等于h，宽度等于i，厚度为j₂。