[发明专利]一种含填充物的内翻复合材料管式高效吸能器

说明书

本发明涉及一种含填充物的内翻复合材料管式高效吸能器，包括复合材料管、设置在复合材料管顶端的平压接头、设置在复合材料管底端的内翻接头，以及填充在复合材料管内部的可压缩填充物，如泡沫、蜂窝材料，复合材料管可在内翻接头的作用下向内翻转，在翻转过程中吸收能量，内翻的复合材料还将受到填充物的阻抗作用，进一步吸收能量，同时填充物的压缩也吸收一部分能量。与现有技术相比，本发明具有压溃触发方式稳定、压溃过程中结构保持完整、高效吸能等优点。

技术领域

本发明涉及飞行器吸能结构技术领域，尤其是涉及一种含填充物的内翻复合材料管式高效吸能器。

背景技术

飞机机身下部防撞结构、直升机地板、车辆防撞梁结构、飞行器起落架、缓冲座椅等结构或者设备会受到冲击载荷作用，吸能器件可以用来保护设备或者人员免受较大的冲击，而复合材料压溃的过程可吸收大量能量，而且复合材料较轻，因而具有高吸能比的特点，适合用来做吸能器件，但是现有的复合材料吸能器件并不能同时作为结构元件使用。

中国专利CN105905056A公开了一种基于复合材料管材切割内翻压溃的冲击吸能装置，包括外套筒、切割器和定位管，切割器位于外套筒内部，下端与外套筒内凸缘连接，上端与定位管连接；定位管位于外套筒内部并与其内壁紧密连接，其下表面与切割器相接触；外套筒、定位管和复合材料管上分别设有相对合的销钉孔，三者通过销钉紧密结合在一起，但是该专利中，复合材料管内部是空的，只能依靠复合材料管的内翻来吸收能量。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种含填充物的内翻复合材料管式高效吸能器。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种含填充物的内翻复合材料管式高效吸能器，包括内部填充有可压缩填充物的复合材料管、设置在复合材料管顶端的平压接头以及设置在复合材料管底端的内翻接头。

优选地，所述的内翻接头内部开设触发复合材料管压溃的触发倒角以及向上翻转的翻转曲面。

优选地，所述的触发倒角分别与内翻接头内壁以及翻转曲面光滑连接，形成U型的光滑翻转面，所述的复合材料管底端外壁插入内翻接头内壁内。

优选地，通过改变触发倒角的半径和翻转曲面的半径调节吸能器压缩的载荷。

优选地，所述的平压接头内开设用以插入复合材料管顶端的安装孔，并且在安装孔底面外圆周处开设凹槽，所述的复合材料管顶端抵接在凹槽内。

优选地，所述的可压缩填充物包括泡沫材料填充物和/或蜂窝材料。

优选地，所述的内翻接头中部还设有螺纹孔，用以与外部结构支撑件固接。

优选地，所述的内翻接头与平压接头均通过铆钉与复合材料管连接。

优选地，当复合材料管承受轴向冲击载荷时，与翻转接头内壁平滑接触的复合材料管底端在受到翻转曲面的上翻导引作用下向内翻转后向平压接头方向内卷，在此过程中，该吸能器通过复合材料管的分层、纤维折断和基体开裂的材料损伤形式，以及翻转纤维穿入可压缩填充物产生的阻抗力、摩擦力和可压缩充物自身的压缩实现吸能。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明在正常工作状态下可作为结构件使用，受较大冲击载荷后压溃并吸能，压溃触发方式稳定、压溃过程中结构保持完整，另外，本发明的吸能器两端都有接头，且可与结构相连接，因此可以作为结构件，而且压溃过程中复合材料管仍然在连接头内，不会横向滑出，因此压溃过程中保持完整。

附图说明

图1为含填充物内翻复合材料管式高效吸能器的组成原理图。

图2为含填充物内翻复合材料管式高效吸能器的工作原理图。