一种军用车辆防雷脚垫的制作方法

本发明涉及防爆炸装甲车辆技术领域，具体涉及一种军用车辆防雷脚垫。

背景技术：

地雷爆炸瞬间，冲击力第一时间通过车身作用于脚部，并迅速传递小腿及大腿。目前，90％的车辆由于脚部问题而无法通过抗爆炸测试。就轻型车辆设计而言，一级防护结构无法抵抗爆炸，因此需要采取二级防护结构隔离冲击，减小腿部伤害。

面对上述情况，国外研制出不同防护脚垫，如圆球形脚垫，主体由排列的球体组成，依靠球体压缩变形来吸能。但是由于其薄壁球体加工困难，连接面较小，不利于生产，工艺仍有进步空间。

技术实现要素：

本发明所解决的技术问题在于提供一种军用车辆防雷脚垫。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种军用车辆防雷脚垫，包括上平板和位于上平板下部的多个半圆管，所述多个半圆管固定在下平板上，所述多个半圆管呈多排布置，每排半圆管的数量不少于3个，相邻排之间的半圆管交错布置，上平板置于人体脚部下方，半圆管置于地板上方。

所述上平板形状为矩形，尺寸参考人脚部空间，设置为300-500×300-500mm。

每排半圆管中，相邻半圆管之间的间隙大于2mm，小于20mm，通过在相邻半圆管的间隙中安装铆钉，将相邻的半圆管与上平板连接。

每个半圆管两侧的铆钉数量都大于2个。

所述上平板和半圆管的材质为铝合金。

所述铝合金为h14铝合金。

所述上平板和半圆管的厚度为0.3mm-1.0mm。

所述上平板和半圆管的厚度为0.5mm。

所述脚垫的高度为20-60mm。

所述半圆管设置为三排，中间一排的半圆管的数量为4个，两侧的每排的半圆管的数量为5个。

本发明与现有技术相比，其显著优点如下：

(1)本发明提供的防雷脚垫，通过半圆管压缩吸能和增大刚度从而增强腿部防护性能。

(2)本发明提供的缓冲装置，通过选用合适厚度和圆管个数使得整体刚度满足静刚度要求，可承受人体腿部载重力量，支撑性能较好。

(3)本发明提供的缓冲装置，通过铆钉紧密连接，有效防止连接失效，叠加吸能和刚度防爆作用，有效降低人体腿部伤害。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1本技术军用车辆防雷脚垫整体示意图。

图2本技术军用车辆防雷脚垫正视图。

图3本技术军用车辆防雷脚垫俯视图。

附图标记说明

1-上平板，2-半圆管。

具体实施方式

本发明的目的在于降低爆炸环境中乘员腿部伤害，从而提供一种车辆防雷脚垫，通过缓冲来自地板的冲击，分散爆炸能量，从而降低小腿力，有效降低乘员伤害。

一种军用车辆防雷脚垫，包括半圆管2和上平板1两部分。其中所述半圆管2与上平板1通过铆钉相连，建立紧密连接从而增强脚垫连接强度。上平板1提供支撑分散作用。

所述军用车辆防雷脚垫通过自身结构变形，吸收爆炸环境下从地板传递到乘员下肢的冲击，达到减小乘员下肢受到的力，从而降低人员损伤。

所述半圆管2分布呈三排错开，通过压缩吸能达到保护作用，设计要求为排数大于2，每排半圆管个数大于3个。

所述上平板1提供支撑分散的作用，充足的强度可承载人体脚部力量，上平板1尺寸参考人脚部空间，设计为规则矩形，便于脚部放置，同时进一步吸收抵抗压缩吸能后的能量。

实施例1

如图1-3所示，一种军用车辆防雷脚垫，包括上平板1和半圆管2。其中所述半圆管2在受到爆炸冲击时压缩吸能，从而耗散爆炸能量。整体能够良好支撑人体腿部重量。

半圆管2呈三排错开方式分布于上平板下方，考虑到加工工艺，半圆管2之间间隙设定大于2mm。上平板1与半圆管2通过在半圆管2间隙位置安装铆钉连接。为保证结构的稳定性，每段半圆管2两侧铆钉数量保证大于2。通过三排错开半圆管2设计达到均匀受力及耗能效果。半圆管2设计要求为排数大于2，每排半圆管2个数大于3个。

脚垫材料要求延展性好，结构稳定，硬度和强度较高等特点，考虑成本及轻量化目标，本例选用h14铝材料。

根据静刚度分析结果，当施加1kn力时，厚度为0.3mm的脚垫纵向变形为8.65mm，厚度为0.4mm的脚垫纵向变形为3.97mm，参照设计要求：1kn时位移<5mm，因此，脚垫厚度设计应大于0.4mm。结合aep-55标准，即小腿力峰值<5.4kn，当脚垫厚度为0.5mm时，小腿力降至最低。结合静刚度和力矩要求，本例中设计厚度为0.5mm。

上平板尺寸即满足人体脚部放置空间并保证两侧留有一定余量即可。本例中设计为310×310mm。

技术特征：

技术总结
本发明涉及防爆炸装甲车辆技术领域，具体涉及一种军用车辆防雷脚垫。脚垫包括上平板和位于上平板下部的多个半圆管，多个半圆管固定在下平板上，多个半圆管呈多排布置，每排半圆管的数量不少于3个，相邻排之间的半圆管交错布置，上平板置于人体脚部下方，半圆管置于地板上方。每排半圆管中，相邻半圆管之间的间隙大于2mm，通过在相邻半圆管的间隙中安装铆钉，将相邻的半圆管与上平板连接。本发明提供的防雷脚垫，通过半圆管压缩吸能和增大刚度从而增强腿部防护性能。通过选用合适厚度和圆管个数使得整体刚度满足静刚度要求，可承受人体腿部载重力量，支撑性能较好。通过铆钉紧密连接，有效防止连接失效，有效降低人体腿部伤害。

技术研发人员：彭兵;章金坤;王显会;张进成;张明;周云波;孙晓旺
受保护的技术使用者：南京理工大学
技术研发日：2019.04.08
技术公布日：2019.06.21