[实用新型]仿生球多层复合吸能材料

权利要求书

1.仿生球多层复合吸能材料，依次由防护金属板I（1）、高强聚脲涂层（2）、仿生吸能球层（3）和能量处理层组成；其特征在于：所述仿生吸能球层（3）与相邻各层之间采用粘弹性阻尼材料进行连接；所述仿生吸能球层（3）由多个金属材质的空心的仿生吸能半球有序排列组成，所述仿生吸能半球的开口朝向所述能量处理层；所述能量处理层依次包括夹层金属板（4）、粘弹性阻尼层I（5）、高强度弹簧（7）、薄壁吸能管（6）、粘弹性阻尼层II（8）和防护金属板II（10）；所述高强度弹簧（7）的一端固定在粘弹性阻尼层I（5）中，所述高强度弹簧（7）的另一端通过粘弹性阻尼层III（9）固定在薄壁吸能管（6）中；所述薄壁吸能管（6）远离高强度弹簧（7）的一端固定在粘弹性阻尼层II（8）中，且薄壁吸能管（6）内部的粘弹性阻尼层III（9）与外部的粘弹性阻尼层II（8）高度相等。

2.根据权利要求1所述的仿生球多层复合吸能材料，其特征在于：所述仿生吸能球层（3）还包括多个金属空心球，所述金属空心球位于仿生吸能半球的内部；单个金属空心球的外半径为2.5mm，球壁厚度为1mm，单个仿生吸能半球的外半径为15~20mm，球壁厚度为1~2mm；所述金属空心球的总体积小于所述仿生吸能半球总体积的2/3。

3.根据权利要求2所述的仿生球多层复合吸能材料，其特征在于：所述薄壁吸能管（6）的高度h为能量处理层高度H的3/5；所述粘弹性阻尼层II（8）和粘弹性阻尼层III（9）的厚度d均大于吸能管高度h的2/3，小于吸能管高度h的7/8。

4.根据权利要求2所述的仿生球多层复合吸能材料，其特征在于：所述粘弹性阻尼层I（5）的厚度为7-10mm；所述薄壁吸能管（6）的高度h为30-41mm；所述粘弹性阻尼层II（8）和粘弹性阻尼层III（9）的厚度为20-35mm；所述高强度弹簧（7）的高度不小于薄壁吸能管（6）高度h的1.2倍，且不大于50mm。

5.根据权利要求3或4所述的仿生球多层复合吸能材料，其特征在于：所述高强度弹簧（7）的压并应力为750MPa-900MPa，所述薄壁吸能管（6）的材质为铝合金；所述夹层金属板（4）采用厚度为3.5-5mm的高强度抗爆合金。

6.根据权利要求3或4所述的仿生球多层复合吸能材料，其特征在于：所述防护金属板I（1）和防护金属板II（10）均采用厚度为5-12mm的高强度抗爆合金；所述聚脲涂层（2）通过喷涂工艺形成于防护金属板I（1）的内侧，所述聚脲涂层（2）的弹性模量为180MPa~260MPa，聚脲涂层的厚度为6mm。