[发明专利]具有蜂窝型负泊松比结构的发动机包容环及制造方法

摘要

本发明公开了一种具有蜂窝型负泊松比结构的发动机包容环，包括内环、外环、夹在内环和外环之间的夹层；所述夹层具有呈蜂窝状的多个胞元，所述胞元沿周向延伸且径向截面为负泊松比结构；每个胞元的径向截面均具有两条第一胞壁和四条内凹的第二胞壁，所述两条第一胞壁分别在与所述内环和外环同圆心的两个圆周面上延伸，第一胞壁和第二胞壁连接并合围呈内凹六边形结构；相互交错且相邻的两个胞元之间通过各自的一条第二胞壁互相贴合。该包容环具有较好的抗冲击性和能量吸收能力，保障发动机的可靠性；并且也具有较好的减重效果，可以充分挖掘航空零部件结构设计轻量化的潜力。同时，本发明还公开了一种易于实现和控制的制造方法。

主权项

1.一种具有蜂窝型负泊松比结构的发动机包容环，其特征在于，包括内环(1)、外环(2)、夹在内环(1)和外环(2)之间的夹层(3)；所述夹层(3)具有呈蜂窝状的多个胞元(4)，所述胞元(4)沿周向延伸且径向截面为负泊松比结构；每个胞元(4)的径向截面均具有两条第一胞壁(41)和四条内凹的第二胞壁(42)，所述两条第一胞壁(41)分别在与所述内环(1)和外环(2)同圆心的两个圆周面上延伸，第一胞壁(41)和第二胞壁(42)连接并合围呈内凹六边形结构；相互交错且相邻的两个胞元(4)之间通过各自的一条第二胞壁(42)互相贴合；在径向上排布的多个胞元(4)形成一列，相邻的两列胞元(4)中有一列的位于两端的第一胞壁(41)分别抵靠在内环(1)和外环(2)上；所述第一胞壁(41)的长度为第二胞壁(42)长度的两倍，第一胞壁(41)和第二胞壁(42)的夹角为60°；其中，所述内环(1)厚度为1～2mm，所述外环(2)厚度为2～5mm，所述夹层(3)的厚度为12mm；外环(2)通过多块外环子板(21)拼接而成，并在外环子板(21)边缘的安装边(22)上开设多个螺栓孔，通过螺栓(23)将各外环子板安装成一个整体；该发动机包容环采用包括下述步骤的方法制造：(1)确定夹层的尺寸，建立夹层的三维数字模型；(2)利用激光增材制造技术将夹层加工成型；(3)将夹层焊接或粘接在内环和外环之间。