[发明专利]一种点阵芯子结构及其采用的切割嵌锁制备方法

说明书

一种点阵芯子结构及其采用的切割嵌锁制备方法，涉及点阵夹芯板的芯材领域。本发明主要是为了解决随着芯板厚度的增加，导致现有的沙漏点阵结构面板抗屈曲性能差的问题。一种点阵芯子结构包括多条第一横向嵌锁条、多条第二横向嵌锁条、多条第一纵向嵌锁条和多条第二纵向嵌锁条，所述的第一横向嵌锁条与第二横向嵌锁条依次交替等间距平行设置，形成横向组嵌锁条；所述的第一纵向嵌锁条和第二纵向嵌锁条依次交替等间距平行设置，形成纵向组嵌锁条；横向组嵌锁条与纵向组嵌锁条之间相互垂直设置并卡合连接。本发明主要用于形成夹芯板的芯材。

技术领域

本发明涉及点阵夹芯板的芯材领域，尤其涉及一种点阵芯子结构及其采用的切割嵌锁制备方法。

背景技术

轻质点阵结构兼具了轻量化、高刚高强、吸能、降噪、隐身、热控等为一体的复合多功能开发特性，得到了广泛研究并已开始应用于先进航天器结构中，因而具有很大潜力应用于航空航天及船海领域。对点阵结构研究主要集中于各方面性能较为优异的金字塔点阵结构，发现其展现出了优异的力学性能。然而，由于金字塔点阵结构连接面板的节点间距较宽，面板抗面内拉伸能力较弱，并且由于金字塔点阵结构芯子杆件长细比较大，其在压缩载荷下易过早发生杆件失稳失效，不能充分发挥结构承载能力。研究表明，相比于金字塔点阵结构，一种加强型的“沙漏型”点阵结构(如图8所示)在此两方面均更具优势，其节点间距更小且芯子杆件抗屈曲能力更强，可以弥补传统金字塔点阵结构的不足，避免过早失效，提高承载效率，因此具有更强力学承载能力。但随着芯板厚度的增加,仍然能够清楚地观察到沙漏点阵结构面板的局部屈曲破坏模式，因此，有必要通过改进沙漏点阵结构的设计，进一步提高面板抗屈曲性能；为此，本发明提出一种点阵芯材，并提出一种制备点阵芯材的切割-嵌锁组装方法。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是：随着芯板厚度的增加，导致现有的沙漏点阵结构面板抗屈曲性能差，进而提出一种点阵芯子结构及其采用的切割嵌锁制备方法。

本发明是通过下述方案予以实现的：

一种点阵芯子结构包括多条第一横向嵌锁条、多条第二横向嵌锁条、多条第一纵向嵌锁条和多条第二纵向嵌锁条，所述的第一横向嵌锁条与第二横向嵌锁条依次交替等间距平行设置，形成横向组嵌锁条；所述的第一纵向嵌锁条和第二纵向嵌锁条依次交替等间距平行设置，形成纵向组嵌锁条；横向组嵌锁条与纵向组嵌锁条之间相互垂直设置并卡合连接。

进一步的，所述的第一横向嵌锁条、第二横向嵌锁条、第一纵向嵌锁条和第二纵向嵌锁条均是由多个第一点阵单元和多个第二点阵单元组成；所述的第一横向嵌锁条是第一点阵单元和第二点阵单元依次横向并排交替设置，且首尾顺次连接一体制成；所述的第二横向嵌锁条是第二点阵单元和第一点阵单元依次横向并排交替设置，且首尾顺次连接一体制成；所述的第一横向嵌锁条与第二横向嵌锁条的长度相同；所述的第一纵向嵌锁条是第二点阵单元和第一点阵单元依次横向并排交替设置，并进行上下翻转，且首尾顺次连接一体制成；所述的第二纵向嵌锁条是第一点阵单元和第二点阵单元依次横向并排交替设置，并进行上下翻转，且首尾顺次连接一体制成；所述的第一纵向嵌锁条与第二纵向嵌锁条的长度相同。

进一步的，所述的第一横向嵌锁条与第二横向嵌锁条加和的数量等于第一纵向嵌锁条中第二点阵单元与第一点阵单元加和的总数量；所述的第一纵向嵌锁条和第二纵向嵌锁条加和的数量等于第一横向嵌锁条中第二点阵单元与第一点阵单元加和的总数量。

进一步的，所述的第一点阵单元包括上下相对设置的第二X件和第一X件，所述的第二X件下端的两个支脚与第一X件上端的两个支脚分别连接并一体成形；所述的第二点阵单元包括上下相对设置的第三X件和第二X件，所述的第三X件下端的两个支脚与第二X件上端的两个支脚分别连接并一体成形。

进一步的，相邻的第一点阵单元和第二点阵单元之间顶端的两个支脚连接并一体成形，形成上凸台，中间的四个支脚连接并一体成形，形成连接节点，底端的两个支脚连接并一体成形，形成下凸台。