[发明专利]一种圆管填充的非正泊松比缓冲吸能结构

权利要求书

1.一种圆管填充的非正泊松比缓冲吸能结构，其特征在于，包括圆管胞元及基板，

基板包括上基板、下基板和侧向圆弧基板，上基板、下基板和侧向圆弧基板首尾相接，围成具有负泊松比特性的封闭结构，侧向圆弧基板通过迭代方式确定其形状；

圆管胞元置于基板中，根据确定n₁的个数，其中n₁为基板中心区域水平布置圆管胞元的数量，L₁侧向圆弧基板的最小间距；D为圆管胞元的直径；

在基板中心区域水平布置圆管胞元，在该层上下，分别按照等差数列方式逐层递增布置圆管胞元，公差为1，直至与上基板、下基板贴合为止；与圆管胞元的接触区域均相互固定连接；所有圆管胞元与侧向圆弧基板均不接触；

侧向圆弧基板圆弧角20-40°；

在设计中，首先确定基板的基本尺寸：长宽高L、H、W，其设计依据为缓冲装置所能提供的缓冲空间，基本尺寸确定后，设置垂直于L、W面的为X方向，垂直于L、H面的为Z方向，垂直于H、W面的为Y方向；基板X方向的位移与Y方向的位移之比，具有负泊松比效应；Z方向无位移变化，具有零泊松比效应；

力作用在上基板上，在压溃过程中，载荷逐渐从上基板传递圆管胞元并依次向下传递，中心区域圆管首先被压溃，再上下依次压馈，压馈过程中侧向基板与圆管胞元不接触，宏观的泊松比效应完全依靠基板来保证，载荷由上基板传递至内部填充的圆管上，均匀向下传递，且圆管在X方向上的布置存在沙漏式，在压溃过程中，逐渐压溃数量不同圆管胞元，从而出现多个阶梯平台力，进而得到不同的缓冲过载，单个结构不装配即可得到层级的压溃力，便于降低冲击过载。

2.根据权利要求1所述的一种圆管填充的非正泊松比缓冲吸能结构，其特征在于：侧向圆弧基板厚度与上基板、下基板一致。

3.根据权利要求2所述的一种圆管填充的非正泊松比缓冲吸能结构，其特征在于：侧向圆弧基板厚度为0.1-0.3mm。

4.根据权利要求1所述的一种圆管填充的非正泊松比缓冲吸能结构，其特征在于：基板的压溃平台力为3000-5000N。

5.根据权利要求1所述的一种圆管填充的非正泊松比缓冲吸能结构，其特征在于：圆管胞元为铝合金或钛合金，圆管胞元厚度为0.03-0.05mm。