[发明专利]一种具有负泊松比效应的缓冲减震吸能结构

权利要求书

1.一种具有负泊松比效应的缓冲减震吸能结构，其特征在于，包括从上到下依次设置的第一层力流集中结构、第二层缓冲横向冲击结构、第三层缓冲纵向冲击结构；

所述第一层力流集中结构为具有收拢趋势的负泊松比构件，所述负泊松比构件的下方设置有改变力传递方向的下行件；在所述负泊松比构件承受纵向冲击时第一层力流集中结构将受到的纵向冲击转移集中到下行件上，并由下行件改变力的方向同时向下向两侧方向传递；

所述第二层缓冲横向冲击结构包括位于所述第一层力流集中结构下方的承接件和位于承接件外侧的第二级横向缓冲件，两个所述承接件相对设置并与下行件相适配，在下行件下行时，两个所述承接件在横向上平移将纵向冲击转换为横向冲击并由第二级横向缓冲件缓冲减震吸能；

所述第三层缓冲纵向冲击结构可拆卸的设置在第二层缓冲横向冲击结构下方，所述第三层缓冲纵向冲击结构设置有第三级缓冲减震吸能结构以吸收第二层缓冲横向冲击结构的纵向残余冲击能量；

所述下行件为底部具有楔形结构的中间方钢，所述承接件为楔形块，两个所述的楔形块相对设置形成楔形槽以与中间方钢的楔形底部相适配；

所述第一层力流集中结构包括上钣金结构、下钣金结构；所述上钣金结构包括由钣金板折叠而成的倒锥形空腔件，所述倒锥形空腔件填充有负泊松比材料；所述下钣金结构包括由钣金板折叠而成的锥形空腔件，所述中间方钢设置在下钣金结构空腔的中间位置处且与该下钣金结构一起可拆卸的连接在上钣金结构下方；

上钣金结构和下钣金结构相对两外侧的锥形孔隙间设置有碟簧和角钢，所述角钢分别固定在上钣金结构和下钣金结构两外侧的相对锥形板上，所述碟簧固定在两侧的对应角钢间。

2.根据权利要求1所述的具有负泊松比效应的缓冲减震吸能结构，其特征在于：所述倒锥形空腔件的锥形角为150°，相应的所述锥形空腔件锥形角为150°；所述上钣金结构还包括设置于倒锥形空腔件顶板上方的上端钣金板，上端钣金板由钣金板折叠而成并与倒锥形空腔件的顶板相间隔，所述上端钣金板面积为顶板面积的2/3；所述下钣金结构还包括设置于锥形空腔底端的下端钣金件，下端钣金件中间位置开设有方形通孔使中间方钢通过。

3.根据权利要求1所述的具有负泊松比效应的缓冲减震吸能结构，其特征在于：所述下钣金结构的两外侧的锥形板向下延伸有垂直部，所述第二层缓冲横向冲击结构、第三层缓冲纵向冲击结构包设于左右两侧垂直部形成的空腔中，所述第三层缓冲纵向冲击结构与垂直部可拆卸连接，所述第二层缓冲横向冲击结构固定连接在第三层缓冲纵向冲击结构上，所述第一层力流集中结构位于第二层缓冲横向冲击结构上方并与第二层缓冲横向冲击结构有间隙相隔开。

4.根据权利要求1所述的具有负泊松比效应的缓冲减震吸能结构，其特征在于：所述第二层缓冲横向冲击结构包括具有空腔的第二层结构外壳，所述第二层结构外壳的上面开设有方形孔与中间方钢的上部方形截面相适配并使中间方钢贯穿；在方形孔两侧，所述第二层结构外壳沿横向设置有导轨，所述第二级横向缓冲件为多孔陶瓷材料缓冲件且呈门字形结构跨设于导轨上，相应的，所述楔形块的底部也呈门字形结构跨设于导轨上并与本侧的多孔陶瓷材料缓冲件相抵，两个所述楔形块靠近方形孔并分列在方形孔两侧使两个楔形块形成的楔形槽正处于方形孔的下方。

5.根据权利要求4所述的具有负泊松比效应的缓冲减震吸能结构，其特征在于：所述第二层结构外壳在横向的两侧为开口结构，该开口处可拆卸的设置有挡板以方便多孔陶瓷材料缓冲件从该开口处取放替换。

6.根据权利要求1所述的具有负泊松比效应的缓冲减震吸能结构，其特征在于：所述第三层缓冲纵向冲击结构包括半封闭结构且可拆卸的连接在第二层结构外壳下的第三层结构外壳和设置于第三层结构外壳内的板簧，所述板簧的长度方向沿第三层结构外壳的横向方向设置；所述第三层结构外壳顶部的左右两侧向下设置有板簧卡箍并通过板簧卡箍卡接板簧。

7.根据权利要求6所述的具有负泊松比效应的缓冲减震吸能结构，其特征在于：第三层缓冲纵向冲击结构还包括连接板，所述连接板在横向的两端向上设置有支撑架，每一端的两个支撑架间设置有铰轴，所述板簧的两端设置有卷箍并通过卷箍箍接在铰轴上。

8.根据权利要求7所述的具有负泊松比效应的缓冲减震吸能结构，其特征在于：所述第三层缓冲纵向冲击结构在底部设置有方形孔，所述第三层结构外壳在横向的两侧侧板在底部设置有长挡板；所述中间方钢底部与板簧顶部间的距离略大于中间方钢楔形结构的垂直高度；所述第三层缓冲纵向冲击结构在前后的两侧设置有凸凹结构，两侧的凸凹结构相适配使若干具有负泊松比效应的缓冲减震吸能结构做为基本微元结构进行组装。