一种可编辑卡扣式空间自锁薄壁多孔结构

本发明属于多孔结构领域，具体涉及一种可编辑卡扣式空间自锁薄壁多孔结构。

背景技术：

1、生物在自身进化及自然选择的长期作用下，形成了独特的特性和功能。仿生学作为一门新兴的学科广泛应用在航空航天，交通运输等工程领域。其中由于冲击载荷的存在，其大小方向不确定且极具破坏性，严重威胁到我们的生命财产安全，所以缓冲吸能结构的设计显得尤为重要。

2、薄壁多孔结构是目前应用最广泛的吸能结构，由于单个薄壁结构在受到冲击载荷失效的过程中能量吸收能力有一定限制，因此需要设计对应的嵌套系统，增加薄壁结构的数量，实现空间自锁有利于改善系统的吸能特性。

3、由生活中女性佩戴的发卡受到启发，将薄壁圆形管分成优圆弧和劣圆弧两部分（图1），去掉劣圆弧部分保留优圆弧部分，能够实现圆弧之间的相互嵌套，再结合常见的榫卯结构，应用到薄壁多孔结构中就可以实现空间全向自锁的嵌套系统。另外在应急防护方面，圆弧形状也可衍生出其他形状从而实现相互嵌套，薄壁多孔结构在实现空间自锁特性的同时也应该具备一定的可编辑性、灵活性、可快速组装且结构不能过于单一。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种可编辑卡扣式空间自锁薄壁多孔结构。

2、为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种可编辑卡扣式空间自锁薄壁多孔结构，包括双圆弧形卡扣式薄壁结构，双六边形卡扣式薄壁结构，交错型卡扣式薄壁结构。

3、所述双圆弧形卡扣式薄壁结构包括薄壁圆形管和矩形管，设有凸圆弧和凹圆弧，在考虑壁厚的情况下，满足尺寸关系：d=d；

4、式中：d为凸圆弧的外径；d为凹圆弧的内径。

5、所述双六边形卡扣式薄壁结构包括薄壁矩形管和多边形管，设有凸六边形和凹六边形，在考虑壁厚的情况下，满足尺寸关系：l=l；

6、式中：l为凸六边形的外径；l为凹六边形的内径。

7、所述交错型卡扣式薄壁结构包括两个胞元，设有凸圆弧和凹圆弧，凸矩形和凹矩形，在考虑壁厚的情况下，满足尺寸关系：d=d；h=h；

8、式中：d为凸圆弧的外径；d为凹圆弧的内径；h为凸矩形的外边长；h为凹矩形的内边长。

9、所述所有薄壁结构的壁厚都相等。

10、本发明有如下有益效果：

11、本发明以女性佩戴的发卡和榫卯结构为原型，采用了榫卯结构中的互穿自锁特性，设计出卡扣的连接方式，实现系统空间全向自锁，有效增强了系统的吸能特性。根据女性佩戴的发卡形状特点，可以将卡扣中薄壁圆管设计成优圆弧，实现薄壁管之间的嵌套。由此可以衍生出其他不同形状的薄壁管，譬如六边形管、四边形管、三角形管等。还可以将不同形状结合，譬如一圆弧形管和一矩形管结合，实现其可编辑性、灵活性。

技术特征：

1.一种可编辑卡扣式空间自锁薄壁多孔结构，其特征在于：包括双圆弧形卡扣式薄壁结构，双六边形卡扣式薄壁结构，交错型卡扣式薄壁结构。

2.根据权利要求1所述一种可编辑卡扣式空间自锁薄壁多孔结构，其特征在于：所述双圆弧形卡扣式薄壁结构包括薄壁圆形管和矩形管，设有凸圆弧和凹圆弧，在考虑壁厚的情况下，满足尺寸关系：d=d；

3.根据权利要求2所述一种可编辑卡扣式空间自锁薄壁多孔结构，其特征在于：所述双六边形卡扣式薄壁结构包括薄壁矩形管和多边形管，设有凸六边形和凹六边形，在考虑壁厚的情况下，满足尺寸关系：l=l；

4.根据权利要求3所述一种可编辑卡扣式空间自锁薄壁多孔结构，其特征在于：所述交错型卡扣式薄壁结构包括两个胞元，设有凸圆弧和凹圆弧，凸矩形和凹矩形，在考虑壁厚的情况下，满足尺寸关系：d=d；h=h；

5.根据权利要求4所述一种可编辑卡扣式空间自锁薄壁多孔结构，其特征在于：所述所有薄壁结构的壁厚都相等。

技术总结
本发明提供了一种可编辑卡扣式空间自锁薄壁多孔结构，包括双圆弧形卡扣式薄壁多孔结构，双多边形卡扣式薄壁多孔结构，交错型卡扣式薄壁多孔结构。本发明能够实现系统空间全向自锁，有效增强了系统的吸能特性。

技术研发人员：李响,赵越超,蔡明杰,李宁创,胡启双,付君健,王林军
受保护的技术使用者：三峡大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15