[发明专利]一种基于多胞手性周期结构的复合材料隔冲装置

说明书

本发明提供一种基于多胞手性周期结构的复合材料隔冲装置，包括隔冲装置外壳和多胞手性周期结构；所述隔冲装置外壳由浇注聚氨酯高分子材料进入模具中形成；所述多胞手性周期结构通过过盈装配于聚氨酯高分子材料构成的隔冲装置外壳中；所述多胞手性周期结构设置有空腔。本发明采用聚氨酯高分子材料制成隔冲装置外壳，通过合理的多胞手性周期结构设计，并结合TiNi记忆合金复合材料进行制造，对隔冲装置空腔进行结构加强填充，从而得到效果理想的隔冲装置，有一定的应用价值。

技术领域

本发明属于工程机械设计领域，具体涉及一种基于多胞手性周期结构的复合材料隔冲装置。

背景技术

随着现代武器科学技术的提高，如水雷、鱼雷等均对水面或水中装备构成威胁，研究舰船抗冲击能力日益重要。均质结构受冲击后易于变形吸能对冲击能量耗散，针对接触撞击和非接触爆炸等防护作用不强并且传统的橡胶隔振件的承载能力不足。

发明内容

本发明的目的在于利用聚氨酯高分子材料的隔冲性能，制造隔冲装置外壳结构，并采用TiNi记忆合金复合材料制作多胞手性周期结构填充空腔进行强度加强，设计了一种基于多胞手性周期结构的复合材料隔冲装置。

一种基于多胞手性周期结构的复合材料隔冲装置，包括隔冲装置外壳和多胞手性周期结构；所述隔冲装置外壳由浇注聚氨酯高分子材料进入模具中形成；所述多胞手性周期结构通过过盈装配于聚氨酯高分子材料构成的隔冲装置外壳中；所述多胞手性周期结构设置有空腔。

进一步地，所述多胞手性周期结构为TiNi记忆合金结构。

进一步地，所述多胞手性周期结构由周期性排布的手性胞元组成。

本发明的有益效果在于：

(1)多胞结构具有质量轻、高抗剪、可变形等优良力学性能，内部周期性胞元具有波形转换、阻抗失配等特性，较均质结构受冲击后易于变形吸能对冲击能量耗散，针对接触撞击和非接触爆炸等具有良好的防护作用。

(2)手性结构具有拉胀多胞结构优良力学特性，内部周期性胞元使弹性波的传递过程进行波形转换可有效提高隔冲性能。同时，聚氨酯是一种高分子超弹性材料，在工程上常用作隔振减振材料，并且比传统的橡胶隔振件具有更强的承载能力，手性系多胞结构由复合材料制成。

(3)本发明采用聚氨酯高分子材料制成隔冲装置外壳，通过合理的多胞手性周期结构设计，并结合TiNi记忆合金复合材料进行制造，对隔冲装置空腔进行结构加强填充，从而得到效果理想的隔冲装置，有一定的应用价值。

附图说明

图1为本发明的采用聚氨酯高分子材料制成的隔冲装置外壳；

图2为本发明的TiNi记忆合金复合材料制成的多胞手性周期空心结构的斜侧图；

图3为本发明的一种基于多胞手性周期结构的复合材料隔冲装置的剖面视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

如图1-图3所示，一种基于多胞手性周期结构的复合材料隔冲装置，包括隔冲装置外壳A和多胞手性周期结构C；所述隔冲装置外壳A由浇注聚氨酯高分子材料进入模具中形成；根据工程需要确定隔冲装置尺寸，并在高度方向设计布置多胞手性周期结构，按设计的结构制作实心模具，实心模具为图1中B结构；在图1中A处浇注聚氨酯高分子材料，待固化后可得到隔冲装置外壳；所述多胞手性周期结构C通过过盈装配于聚氨酯高分子材料构成的隔冲装置外壳A中；所述多胞手性周期结构设置有空腔D。