一种矩形管单胞绝对泊松比蜂窝夹芯结构及其制备方法技术

本发明专利技术属于夹芯结构制备领域，具体为矩形管单胞绝对泊松比蜂窝夹芯结构及其制备方法，目的在于提供一种以矩形管为单胞组合堆叠成矩形管芯子，形成一种矩形管单胞绝对泊松比蜂窝夹芯结构及其制备方法。一种矩形管单胞绝对泊松比蜂窝夹芯结构：由金属前面板、矩形管芯子、金属后面板焊接制备而成。本发明专利技术在拉伸载荷下，该结构芯子向内收缩，表现出正泊松比性质；在受到压缩载荷时，芯子依旧向内收缩，体现出负泊松比性质。与传统蜂窝结构相比，本发明专利技术的负泊松比结构具有更好的力学以及物理特性，如吸能特性、剪切模量、抗冲击能力等。并且该结构制备工艺简单实用，容易实现流水作业生产。

An absolute Poisson's ratio honeycomb sandwich structure of rectangular cell and its preparation method

The invention belongs to the field of sandwich structure preparation, in particular to a rectangular tube cell absolute Poisson ratio honeycomb sandwich structure and a preparation method thereof. The purpose is to provide a rectangular tube cell combination and stacking into a rectangular tube core to form a rectangular tube cell absolute Poisson ratio honeycomb sandwich structure and a preparation method thereof. The invention relates to a rectangular cell absolute Poisson ratio honeycomb sandwich structure, which is welded and prepared by a metal front panel, a rectangular tube core and a metal back panel. Under the tensile load, the core of the structure shrinks inward, showing the positive Poisson's ratio property; under the compression load, the core still shrinks inward, showing the negative Poisson's ratio property. Compared with the traditional honeycomb structure, the negative Poisson structure of the invention has better mechanical and physical properties, such as energy absorption characteristics, shear modulus, impact resistance, etc. And the preparation process of the structure is simple and practical, and it is easy to realize the flow production.

【技术实现步骤摘要】
一种矩形管单胞绝对泊松比蜂窝夹芯结构及其制备方法
本专利技术属于夹芯结构制备领域，具体为一种矩形管单胞绝对泊松比蜂窝夹芯结构及其制备方法。
技术介绍
泊松比是法国科学家西蒙·泊松(SimonDenisPoisson，1781-1840)最先发现并提出的，定义为负的横向收缩应变与纵向伸长应变之比。一般传统蜂窝具有正泊松比，即在承受轴向拉伸时，横向尺寸是缩短的；而负泊松比在承受轴向拉伸时横向尺寸反而膨胀。与传统蜂窝材料相比，负泊松比材料具有更好的力学以及物理特性，如吸能特性、剪切模量、抗冲击能力、断裂韧性等。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种以矩形管为单胞组合堆叠成矩形管芯子，形成一种矩形管单胞绝对泊松比蜂窝夹芯结构。本专利技术的目的还在于提供一种以矩形管为单胞的矩形管单胞绝对泊松比蜂窝夹芯结构的制备方法。为了实现本专利技术的目的，采用的技术方案为：一种矩形管单胞绝对泊松比蜂窝夹芯结构，由金属前面板1、矩形管芯子2、金属后面板3组成。所述矩形管芯子是由矩形管单胞堆叠而成，在堆叠过程中，每层矩形管芯子相邻的矩形管单胞留有相同尺寸间隙，间隙中点与相邻层矩形管单胞截面长边中点对齐，每个矩形管单胞长边应与面板平行，短边应与面板垂直。所述金属前面板1和金属后面板3的尺寸由矩形管单胞堆叠后的矩形管芯子高度以及单个矩形管单胞的长度决定，金属前面板1和金属后面板3的一边应与矩形管芯子堆叠后的整体边长相等，另一边与矩形截面垂直的边长相等。所述的金属前面板1和金属后面板3为同种或不同金属，所述的矩形管芯子2为同种金属，所述金属为铝合金或不锈钢。一种矩形管单胞绝对泊松比蜂窝夹芯结构的制备方法，包括以下步骤：步骤一：选取金属矩形管和金属面板；步骤二：将金属前面板1、金属后面板3、矩形管芯子2进行清洗、去除油污和锈迹处理；步骤三：每层矩形管芯子相邻矩形管单胞留有相同尺寸间隙，间隙中点与相邻层矩形管截面长边中点对齐，焊接得到整体矩形管芯子；步骤四：将整体矩形管芯子分别与金属前面板和金属后面板焊接后，即可得到受矩形管单胞绝对泊松比蜂窝夹芯结构。此外，也可直接通过铝的挤压成型直接得到受矩形管单胞绝对泊松比蜂窝夹芯结构。本专利技术的有益效果是：本专利技术在拉伸载荷下，该结构芯子向内收缩，表现出正泊松比性质。在受到压缩载荷时，芯子依旧向内收缩，体现出负泊松比性质。与传统蜂窝结构相比，本专利技术的负泊松比结构具有更好的力学以及物理特性，如吸能特性、剪切模量、抗冲击能力等。并且该结构制备工艺简单实用，容易实现流水作业生产。附图说明图1为矩形管单胞结构示意图；图2为单胞堆叠装配示意图；图3为夹芯结构装配示意图。具体实施方式下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。如图1-3所示：包括1.金属前面板、2.矩形管芯子、3.金属后面板。本专利技术属于夹芯结构制备领域，具体为矩形管单胞绝对泊松比蜂窝夹芯结构及其制备方法。目的在于提供一种以矩形管为单胞组合堆叠成矩形管芯子，形成一种矩形管单胞绝对泊松比蜂窝夹芯结构及其制备方法。为了实现本专利技术的目的，采用的技术方案为：一种矩形管单胞绝对泊松比蜂窝夹芯结构，由金属前面板1、矩形管芯子2、金属后面板3组成。所述矩形管芯子是由矩形管单胞堆叠而成，在堆叠过程中，每层矩形管芯子相邻的矩形管单胞留有相同尺寸间隙，间隙中点与相邻层矩形管单胞截面长边中点对齐，每个矩形管单胞长边应与面板平行，短边应与面板垂直。所述金属前面板1和金属后面板3的尺寸的选取由矩形管单胞堆叠后的矩形管芯子长度以及单个矩形管单胞的长度决定，金属前面板1和金属后面板3的一边应与矩形管芯子堆叠后的整体边长相等，另一边与矩形截面垂直的边长相等。所述的金属前面板1和金属后面板3为同种或不同金属，所述的矩形管芯子2为同种金属，所述金属为铝合金或不锈钢。一种矩形管单胞绝对泊松比蜂窝夹芯结构的制备方法，包括以下步骤：步骤一：选取金属矩形管、金属前面板和金属后面板；步骤二：将金属前面板1、金属后面板3、矩形管芯子2进行清洗、去除油污和锈迹处理；步骤三：每层矩形管芯子相邻矩形管单胞留有相同尺寸间隙，间隙中点与相邻层矩形管截面长边中点对齐，焊接得到整体矩形管芯子；步骤四：将整体矩形管芯子分别与金属前面板和金属后面板焊接后，即可得到受一种矩形管单胞绝对泊松比蜂窝夹芯结构。本专利技术的有益效果是：本专利技术在拉伸载荷下，该结构芯子向内收缩，表现出正泊松比性质。在受到压缩载荷时，芯子依旧向内收缩，体现出负泊松比性质。与传统蜂窝结构相比，本专利技术的负泊松比结构具有更好的力学以及物理特性，如吸能特性、剪切模量、抗冲击能力等。并且该结构制备工艺简单实用，容易实现流水作业生产。进一步详细描述如下：本专利技术是以矩形管为单胞组合堆叠成的矩形管芯子，从而形成的一种新型的矩形管单胞绝对泊松比蜂窝夹芯结构及其制备方法。本专利技术的目的通过如下技术方法来实现：单个矩形管为单胞组合堆叠成的夹芯结构由金属前面板1、矩形管芯子2、金属后面板3组成。所述的芯子是由图1中的矩形管堆叠而成，每层芯子相邻单胞留有相同尺寸间隙，间隙中点与相邻层矩形管截面长边中点对齐，具体单胞尺寸长度为l，宽度为d，厚度为t，具体尺寸可根据不同情况进行选择，但是每一个矩形管的尺寸应完全相等。其中在堆叠过程中，每个矩形管长边应与面板平行，短边应与面板垂直。面板尺寸的选取由矩形管堆叠后的芯子长度以及单个矩形管的长度决定，面板的一边应与芯子堆叠后的整体边长相等，另一边与矩形截面垂直的边长相等，将芯子与前后面板固定后，即可得到如图3所示的受压具有负泊松比效应的新型蜂窝夹芯结构。所述的金属前面板1和金属后面板3为同种或不同金属，所述金属为铝合金或不锈钢等；所述的矩形管2都采用同种金属，所述金属为铝合金或不锈钢等。本文描述两种以矩形管为单胞的绝对泊松比蜂窝夹芯结构的制备方法，第一种制备方法由铝的挤压成型直接得到该夹芯结构，第二种制备方法具体是按以下步骤完成的：步骤一：选取尺寸合适的金属矩形管和金属面板；步骤二：将金属前面板1、金属后面板3、矩形管芯子2进行清洗、去除油污和锈迹处理；步骤三：每层芯子相邻单胞留有相同尺寸间隙，间隙中点与相邻层矩形管截面长边中点对齐，焊接得到整体芯子；步骤四：将芯子整体与前后面板焊接后，即可得到如图3所示的受压具有负泊松比效应的新型蜂窝夹芯结构。综上所述：本专利技术属于夹芯结构制备领域，具体为矩形管单胞绝对泊松比蜂窝夹芯结构及其制备方法，目的在于提供一种以矩形管为单胞组合堆叠成矩形管芯子，形成一种矩形管单胞绝对泊松比蜂窝夹芯结构及其制备方法。一种矩形管单胞绝对泊松比蜂窝夹芯结构：由金属前面板、矩形管芯子、金属后面板焊接制备而成。本专利技术在拉伸载荷下，该结构芯子向内收缩，表现出正泊松比性质；在受到压缩载荷时，芯子依旧向内收缩，体现出负泊松比性质。与传统蜂窝结构相比，本专利技术的负泊松比结构具有更好的力学以及物理特性，如吸能特性、剪切模量、抗冲击能力等。并且该结构制备工艺简单实用，容易实现流水作业生产。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种矩形管单胞绝对泊松比蜂窝夹芯结构：由金属前面板(1)、矩形管芯子(2)、金属后面板(3)组成，其特征在于：矩形管芯子(2)夹在金属前面板(1)和金属后面板之(3)间。

【技术特征摘要】
1.一种矩形管单胞绝对泊松比蜂窝夹芯结构：由金属前面板(1)、矩形管芯子(2)、金属后面板(3)组成，其特征在于：矩形管芯子(2)夹在金属前面板(1)和金属后面板之(3)间。2.根据权利要求1所述的一种矩形管单胞绝对泊松比蜂窝夹芯结构，其特征在于：所述矩形管芯子是由矩形管单胞堆叠而成，在堆叠过程中，每层矩形管芯子相邻的矩形管单胞留有相同尺寸间隙，间隙中点与相邻层矩形管单胞截面长边中点对齐，每个矩形管单胞长边应与面板平行，短边应与面板垂直。3.根据权利要求1所述的一种矩形管单胞绝对泊松比蜂窝夹芯结构，其特征在于：所述金属前面板(1)和金属后面板(3)的尺寸由矩形管单胞堆叠后的矩形管芯子高度以及单个矩形管单胞的长度决定，金属前面板(1)和金属后面板(3)的一边应与矩形...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨培研，曲嘉，剡小军，庞跃钊，姚厚企，吴林志，童谣，鞠殿伟，杨丽红，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23