一种抗冲击的混合网格结构及其压缩方法技术

本发明专利技术公开了一种抗冲击的混合网格结构，所包括依次层叠连接的上层结构、奇数层中层结构和第一下层结构；或包括依次层叠连接的上层结构、偶数层中层结构和第二下层结构；本发明专利技术还公开了一种压缩所述抗冲击的混合网格结构的压缩方法，包括以下步骤：步骤1、对第一横向拉胀边、第二横向拉胀边和第三横向拉胀边施加压力；步骤2、抗冲击的混合网格结构发生相应的变形；并在变形的过程中，使其应力应变曲线变成一条水平的直线；步骤3、对抗冲击的混合网格结构继续施压，使其应力应变曲线开始爬升；步骤4、抗冲击的混合网格结构完全被压实压溃后，能量的吸收依靠边与边之间的相互摩擦和滑移。具有易于生产和成本低等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种抗冲击的混合网格结构及其压缩方法
本专利技术涉及一种抗冲击的网格技术，特别涉及一种抗冲击的混合网格结构及其压缩方法。
技术介绍
传统的正六边形蜂窝网格结构材料属于多孔材料，具有质轻、比强度高、吸音、隔音、抗冲击等优点，因此广泛应用在包装、承重、抗冲击等领域。对于常见的蜂窝等多孔材料，其应力应变曲线呈现出三阶段特征，分别为弹性变形区，塑性平台区以及致密区。当多孔材料应力应变曲线达到致密区时，表明材料完全被压实，失去了缓冲减振的功能。因此致密区之前的弹性变形区和塑性平台区曲线与应变坐标的包围面积反映了多孔材料的能量吸收性能。多孔材料的能量吸收特性还与应力应变曲线历程有关，通过改变材料的结构参数能改变其应力应变关系曲线，达到控制其能量吸收性能的目的。常规的正六边形蜂窝等多孔材料在进入塑性平台区以后一直到压实阶段几乎会保持恒定的应力值。
技术实现思路
本专利技术的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种抗冲击的混合网格结构，该网格结构通过改变蜂窝的内部结构，提高其平台阶段后半部分的应力应变曲线，从而提高了网格结构的抗冲击性能。本专利技术的另一目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种压缩抗冲击的混合网格结构的压缩方法。本专利技术的首要目的通过下述技术方案实现：一种抗冲击的混合网格结构，依次由上层结构101、奇数层中层结构201和第一下层结构301或上层结构101、偶数层中层结构202和第二下层结构302顺序层叠连接组成；所述上层结构101包括依次连接的第一斜向蜂窝边11、第二斜向蜂窝边12、第一横向拉胀边21、第三斜向蜂窝边13、第四斜向蜂窝边14和第一横向蜂窝边31；第一横向拉胀边21与第一横向蜂窝边31相互平行；第一斜向蜂窝边11与第二斜向蜂窝边12之间的夹角和第三斜向蜂窝边13与第四斜向蜂窝边14之间的夹角相等，第二斜向蜂窝边12与第一横向拉胀边21之间的夹角和第一横向拉胀边21与第三斜向蜂窝边13之间的夹角相等；第一斜向蜂窝边11和第四斜向蜂窝边14关于第一横向拉胀边21的中垂线轴对称，第二斜向蜂窝边12和第三斜向蜂窝边13关于第一横向拉胀边21的中垂线轴对称；所述奇数层中层结构201包括奇数个依次层叠的单层中层结构2，偶数层中层结构202包括偶数个依次层叠的单层中层结构2；单层中层结构2包括依次连接的第五斜向蜂窝边15、第二横向蜂窝边32、第六斜向蜂窝边16和第三横向蜂窝边33；第二横向蜂窝边32与第三横向蜂窝边33相互平行；第五斜向蜂窝边15与第二横向蜂窝边32之间的夹角与第二横向蜂窝边32与第六斜向蜂窝边16之间的夹角相等；第五斜向蜂窝边15和第六斜向蜂窝边16关于第二横向蜂窝边32的中垂线轴对称；单层中层结构2与单层中层结构2之间通过共用第二横向蜂窝边32或第三横向蜂窝边33进行层间连接，且第n层单层中层结构2与第n-1层单层中层结构2关于其共用边第二横向蜂窝边32或第三横向蜂窝边33轴对称；所述第一下层结构301包括依次连接的第七斜向蜂窝边17、第八斜向蜂窝边18、第四横向蜂窝边34、第九斜向蜂窝边19、第十斜向蜂窝边10和第二横向拉胀边22；第四横向蜂窝边34与第二横向拉胀边22相互平行；第七斜向蜂窝边17与第八斜向蜂窝边18之间的夹角和第九斜向蜂窝边19与第十斜向蜂窝边10之间的夹角相等，第八斜向蜂窝边18和第四横向蜂窝边34之间的夹角与第四横向蜂窝边34与第九斜向蜂窝边19之间的夹角相等；第七斜向蜂窝边17和第十斜向蜂窝边10关于第四横向蜂窝边34的中垂线轴对称，第八斜向蜂窝边18和第九斜向蜂窝边19关于第四横向蜂窝边34的中垂线轴对称；所述第二下层结构302包括依次连接的第十一斜向蜂窝边111、第十二斜向蜂窝边112、第三横向拉胀边23、第十三斜向蜂窝边113、第十四斜向蜂窝边114和第五横向蜂窝边35；第三横向拉胀边23与第五横向蜂窝边35相互平行；第十一斜向蜂窝边111与第十二斜向蜂窝边112之间的夹角和第十三斜向蜂窝边113与第十四斜向蜂窝边114之间的夹角相等，第十二斜向蜂窝边112与第三横向拉胀边23之间的夹角和第三横向拉胀边23与第十三斜向蜂窝边113之间的夹角相等；第十一斜向蜂窝边111和第十四斜向蜂窝边114关于第三横向拉胀边23的中垂线轴对称，第十二斜向蜂窝边112和第十三斜向蜂窝边113关于第三横向拉胀边23的中垂线轴对称；所述第一斜向蜂窝边11、第二斜向蜂窝边12、第三斜向蜂窝边13、第四斜向蜂窝边14、第五斜向蜂窝边15、第六斜向蜂窝边16、第七斜向蜂窝边17、第八斜向蜂窝边18、第九斜向蜂窝边19、第十斜向蜂窝边10、第十一斜向蜂窝边111、第十二斜向蜂窝边112、第十三斜向蜂窝边113和第十四斜向蜂窝边114的长度相等，第一横向拉胀边21、第二横向拉胀边22和第三横向拉胀边23的长度相等，第一横向蜂窝边31、第二横向蜂窝边32、第三横向蜂窝边33、第四横向蜂窝边34和第五横向蜂窝边35的长度相等；所述上层结构101与奇数层中层结构201通过第一横向蜂窝边31与第三横向蜂窝边33进行层间连接，奇数层中层结构201与第一下层结构301通过第二横向蜂窝边32与第四横向蜂窝边34进行层间连接，上层结构101与偶数层中层结构202通过第一横向蜂窝边31与第三横向蜂窝边33进行层间连接，偶数层中层结构202与第二下层结构302通过第三横向蜂窝边33与第五横向蜂窝边35进行连接。所述第一斜向蜂窝边11的长度、第一横向蜂窝边31长度和第一横向拉胀边21的长度比值为1:1:2；第一横向拉胀边21与第二斜向蜂窝边12之间的夹角、第十斜向蜂窝边10与第二横向拉胀边22之间的夹角和第十二斜向蜂窝边112与第三横向拉胀边23之间的夹角为60°，第一斜向蜂窝边11与第二斜向蜂窝边12之间的夹角、第一横向蜂窝边31与第四斜向蜂窝边14之间的夹角、第二横向蜂窝边32与第五斜向蜂窝边15之间的夹角、第七斜向蜂窝边17与第八斜向蜂窝边18之间的夹角、第八斜向蜂窝边18与第四横向蜂窝边34之间的夹角、第十一斜向蜂窝边111与第十二斜向蜂窝边112之间的夹角和第十四斜向蜂窝边114与第五横向蜂窝边35之间的夹角为120°。通过共用第一横向拉胀边21、第二横向拉胀边22和第三横向拉胀边23以及把一个网格第一横向拉胀边31的自由端点和另一个网格的第一斜向蜂窝11与第五斜向蜂窝边15的交点、第三横向蜂窝边33的自由端点与另一个网格对应的第五斜向蜂窝边15的端点、第二横向拉胀边22的自由端点与另一个网格的第七斜向蜂窝边17的自由端点和第五横向蜂窝边35的自由端点与另一个网格的第十一斜向蜂窝边111与第五斜向蜂窝边15的交点依次连接，重复排列。制备所述网格结构的材料为铝板、木板、纸板或高分子材料；制备所述网格结构的方法为滚压成型法和激光焊接法、纸板粘结法，紫外光固化法、快速成型等方法制造。所述的快速成型法为立体光固化成型法、选择性激光烧结法、分层实体制造法和熔积成型法。本专利技术的另一目的通过下述技术方案实现：一种压缩所述的抗冲击的混合网格结构的压缩方法，包括以下步骤：步骤1、对第一横向拉胀边21、第二横向拉胀边22和第三横向拉胀边23施加压力；步骤2、第一斜向蜂窝边11、第二斜向蜂窝边12、第三斜向蜂窝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗冲击的混合网格结构，其特征在于，所包括依次层叠连接的上层结构(101)、奇数层中层结构(201)和第一下层结构(301)；或包括依次层叠连接的上层结构(101)、偶数层中层结构(202)和第二下层结构(302)；所述上层结构(101)包括依次连接的第一斜向蜂窝边(11)、第二斜向蜂窝边(12)、第一横向拉胀边(21)、第三斜向蜂窝边(13)、第四斜向蜂窝边(14)和第一横向蜂窝边(31)；第一横向拉胀边(21)与第一横向蜂窝边(31)相互平行；第一斜向蜂窝边(11)与第二斜向蜂窝边(12)之间的夹角和第三斜向蜂窝边(13)与第四斜向蜂窝边(14)之间的夹角相等，第二斜向蜂窝边(12)与第一横向拉胀边(21)之间的夹角和第一横向拉胀边(21)与第三斜向蜂窝边(13)之间的夹角相等；第一斜向蜂窝边(11)和第四斜向蜂窝边(14)关于第一横向拉胀边(21)的中垂线轴对称，第二斜向蜂窝边(12)和第三斜向蜂窝边(13)关于第一横向拉胀边(21)的中垂线轴对称；所述奇数层中层结构(201)包括奇数个依次层叠的单层中层结构(2)，偶数层中层结构(202)包括偶数个依次层叠的单层中层结构(2)；所述单层中层结构(2)包括依次连接的第五斜向蜂窝边(15)、第二横向蜂窝边(32)、第六斜向蜂窝边(16)和第三横向蜂窝边(33)；第二横向蜂窝边(32)与第三横向蜂窝边(33)相互平行；第五斜向蜂窝边(15)与第二横向蜂窝边(32)之间的夹角与第二横向蜂窝边(32)与第六斜向蜂窝边(16)之间的夹角相等；第五斜向蜂窝边(15)和第六斜向蜂窝边(16)关于第二横向蜂窝边(32)的中垂线轴对称；单层中层结构(2)之间通过共用第二横向蜂窝边(32)或第三横向蜂窝边(33)进行层间连接，且第n层单层中层结构(2)与第n‑1层单层中层结构(2)关于其共用边第二横向蜂窝边(32)或第三横向蜂窝边(33)轴对称，其中，n为正整数；所述第一下层结构(301)包括依次连接的第七斜向蜂窝边(17)、第八斜向蜂窝边(18)、第四横向蜂窝边(34)、第九斜向蜂窝边(19)、第十斜向蜂窝边(10)和第二横向拉胀边(22)；所述第四横向蜂窝边(34)与第二横向拉胀边(22)相互平行；所述第七斜向蜂窝边(17)与第八斜向蜂窝边(18)之间的夹角和第九斜向蜂窝边(19)与第十斜向蜂窝边(10)之间的夹角相等，第八斜向蜂窝边(18)和第四横向蜂窝边(34)之间的夹角与第四横向蜂窝边(34)与第九斜向蜂窝边(19)之间的夹角相等；第七斜向蜂窝边(17)和第十斜向蜂窝边(10)关于第四横向蜂窝边(34)的中垂线轴对称，第八斜向蜂窝边(18)和第九斜向蜂窝边(19)关于第四横向蜂窝边(34)的中垂线轴对称；所述第二下层结构(302)包括依次连接的第十一斜向蜂窝边(111)、第十二斜向蜂窝边(112)、第三横向拉胀边(23)、第十三斜向蜂窝边(113)、第十四斜向蜂窝边(114)和第五横向蜂窝边(35)；第三横向拉胀边(23)与第五横向蜂窝边(35)相互平行；所述第十一斜向蜂窝边(111)与第十二斜向蜂窝边(112)之间的夹角和第十三斜向蜂窝边(113)与第十四斜向蜂窝边(114)之间的夹角相等，第十二斜向蜂窝边(112)与第三横向拉胀边(23)之间的夹角和第三横向拉胀边(23)与第十三斜向蜂窝边(113)之间的夹角相等；第十一斜向蜂窝边(111)和第十四斜向蜂窝边(114)关于第三横向拉胀边(23)的中垂线轴对称，第十二斜向蜂窝边(112)和第十三斜向蜂窝边(113)关于第三横向拉胀边(23)的中垂线轴对称；所述第一斜向蜂窝边(11)、第二斜向蜂窝边(12)、第三斜向蜂窝边(13)、第四斜向蜂窝边(14)、第五斜向蜂窝边(15)、第六斜向蜂窝边(16)、第七斜向蜂窝边(17)、第八斜向蜂窝边(18)、第九斜向蜂窝边(19)、第十斜向蜂窝边(10)、第十一斜向蜂窝边(111)、第十二斜向蜂窝边(112)、第十三斜向蜂窝边(113)和第十四斜向蜂窝边(114)的长度相等，第一横向拉胀边(21)、第二横向拉胀边(22)和第三横向拉胀边(23)的长度相等，第一横向蜂窝边(31)、第二横向蜂窝边(32)、第三横向蜂窝边(33)、第四横向蜂窝边(34)和第五横向蜂窝边(35)的长度相等；所述上层结构(101)与奇数层中层结构(201)通过第一横向蜂窝边(31)与第三横向蜂窝边(33)进行层间连接，奇数层中层结构(201)与第一下层结构(301)通过第二横向蜂窝边(32)与第四横向蜂窝边(34)进行层间连接，上层结构(101)与偶数层中层结构(202)通过第一横向蜂窝边(31)与第三横向蜂窝边(33)进行层间连接，偶数层中层结构(202)与第二下层结构(302)通过第三横向蜂窝边(33)与第五横...

【技术特征摘要】
1.一种抗冲击的混合网格结构，其特征在于，所包括依次层叠连接的上层结构(101)、奇数层中层结构(201)和第一下层结构(301)；或包括依次层叠连接的上层结构(101)、偶数层中层结构(202)和第二下层结构(302)；所述上层结构(101)包括依次连接的第一斜向蜂窝边(11)、第二斜向蜂窝边(12)、第一横向拉胀边(21)、第三斜向蜂窝边(13)、第四斜向蜂窝边(14)和第一横向蜂窝边(31)；第一横向拉胀边(21)与第一横向蜂窝边(31)相互平行；第一斜向蜂窝边(11)与第二斜向蜂窝边(12)之间的夹角和第三斜向蜂窝边(13)与第四斜向蜂窝边(14)之间的夹角相等，第二斜向蜂窝边(12)与第一横向拉胀边(21)之间的夹角和第一横向拉胀边(21)与第三斜向蜂窝边(13)之间的夹角相等；第一斜向蜂窝边(11)和第四斜向蜂窝边(14)关于第一横向拉胀边(21)的中垂线轴对称，第二斜向蜂窝边(12)和第三斜向蜂窝边(13)关于第一横向拉胀边(21)的中垂线轴对称；所述奇数层中层结构(201)包括奇数个依次层叠的单层中层结构(2)，偶数层中层结构(202)包括偶数个依次层叠的单层中层结构(2)；所述单层中层结构(2)包括依次连接的第五斜向蜂窝边(15)、第二横向蜂窝边(32)、第六斜向蜂窝边(16)和第三横向蜂窝边(33)；第二横向蜂窝边(32)与第三横向蜂窝边(33)相互平行；第五斜向蜂窝边(15)与第二横向蜂窝边(32)之间的夹角与第二横向蜂窝边(32)与第六斜向蜂窝边(16)之间的夹角相等；第五斜向蜂窝边(15)和第六斜向蜂窝边(16)关于第二横向蜂窝边(32)的中垂线轴对称；单层中层结构(2)之间通过共用第二横向蜂窝边(32)或第三横向蜂窝边(33)进行层间连接，且第n层单层中层结构(2)与第n-1层单层中层结构(2)关于其共用边第二横向蜂窝边(32)或第三横向蜂窝边(33)轴对称，其中，n为正整数；所述第一下层结构(301)包括依次连接的第七斜向蜂窝边(17)、第八斜向蜂窝边(18)、第四横向蜂窝边(34)、第九斜向蜂窝边(19)、第十斜向蜂窝边(10)和第二横向拉胀边(22)；所述第四横向蜂窝边(34)与第二横向拉胀边(22)相互平行；所述第七斜向蜂窝边(17)与第八斜向蜂窝边(18)之间的夹角和第九斜向蜂窝边(19)与第十斜向蜂窝边(10)之间的夹角相等，第八斜向蜂窝边(18)和第四横向蜂窝边(34)之间的夹角与第四横向蜂窝边(34)与第九斜向蜂窝边(19)之间的夹角相等；第七斜向蜂窝边(17)和第十斜向蜂窝边(10)关于第四横向蜂窝边(34)的中垂线轴对称，第八斜向蜂窝边(18)和第九斜向蜂窝边(19)关于第四横向蜂窝边(34)的中垂线轴对称；所述第二下层结构(302)包括依次连接的第十一斜向蜂窝边(111)、第十二斜向蜂窝边(112)、第三横向拉胀边(23)、第十三斜向蜂窝边(113)、第十四斜向蜂窝边(114)和第五横向蜂窝边(35)；第三横向拉胀边(23)与第五横向蜂窝边(35)相互平行；所述第十一斜向蜂窝边(111)与第十二斜向蜂窝边(112)之间的夹角和第十三斜向蜂窝边(113)与第十四斜向蜂窝边(114)之间的夹角相等，第十二斜向蜂窝边(112)与第三横向拉胀边(23)之间的夹角和第三横向拉胀边(23)与第十三斜向蜂窝边(113)之间的夹角相等；第十一斜向蜂窝边(111)和第十四斜向蜂窝边(114)关于第三横向拉胀边(23)的中垂线轴对称，第十二斜向蜂窝边(112)和第十三斜向蜂窝边(113)关于第三横向拉胀边(23)的中垂线轴对称；所述第一斜向蜂窝边(11)、第二斜向蜂窝边(12)、第三斜向蜂窝边(13)、第四斜向蜂窝边(14)、第五斜向蜂窝边(15)、第六斜向蜂窝边(16)、第七斜向蜂窝边(17)、第八斜向蜂窝边(18)、第九斜向蜂窝边(19)、第十斜向蜂窝边(10)、第十一斜向蜂窝边(111)、第十二斜向蜂窝边(112)、第十三斜向蜂窝边(113)和第十四斜向蜂窝边(114)的长度相等，第一横向拉胀边(21)、第二横向拉胀边(22)和第三横向拉胀边(23)的长度相等，第一横向蜂窝边(31)、第二横向蜂窝边(32)、第三横向蜂窝边(33)、第四横向蜂窝边(34)和第五横向蜂窝边(35)的长度相等；所述上层结构(101)与奇数层中层结构(201)通过第一横向蜂窝边(31)与第三横向蜂窝边(33)进行层间连接，奇数层中层结构(201)与第一下层结构(301)通过第二横向蜂窝边(32)与第四横向蜂窝边(34)进行层间连接，上层结构(101)与偶数层中层结构(202)通过第一横向蜂窝边(31)与第三横向蜂窝边(33)进行层间连接，偶数层中层结构(202)与第二下层结构(302)通过第三横向蜂窝边(33)与第五横向蜂窝边(35)进行连接。2.根据权利要求1所述的抗冲击的混合网格结构，其特征在于，所述第一斜向蜂窝边(11)的长度、第一横向蜂窝边(31)长度和第一横向拉胀边(21)的长度比值为1:1:2；第一横向拉胀边(21)与第二斜向蜂窝边(12)之间的夹角、第十斜向蜂窝边(10)与第二横向拉胀边(22)之间的夹角和第十二斜向蜂窝边(112)与第三横向拉胀边(23)之间的夹角均为60°，第一斜向蜂窝边(11)与第二斜向蜂窝边(12)之间的夹角、第一横向蜂...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘旺玉，汪宁陵，黄家乐，罗远强，林贞琼，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44