一种负泊松比蜂窝材料填充的汽车前纵梁制造技术

技术编号:24586963 阅读:26 留言:0更新日期:2020-06-21 02:00
本发明专利技术提出一种负泊松比蜂窝材料填充的汽车前纵梁,包括前纵梁壳体,前纵梁壳体内部空腔填充负泊松比蜂窝结构材料,负泊松比蜂窝结构材料与前纵梁壳体连接,围设成多个胞元。本发明专利技术结构的设置可以提高汽车前纵梁的机械性能,进而提高其吸能效果,能很好地适应高速与低速时的冲击,并能很好地诱导前纵梁在受到冲击时的变形,性能可靠。

A kind of automobile front longitudinal beam filled with honeycomb material with negative Poisson's ratio

【技术实现步骤摘要】
一种负泊松比蜂窝材料填充的汽车前纵梁
本专利技术属于汽车零部件设计的
,尤其涉及一种负泊松比蜂窝材料填充的汽车前纵梁。
技术介绍
随着电动汽车的快速发展,为了提高电动汽车的续航里程,降低能源消耗,轻量化成为车辆设计越来越重要的一环,但实现轻量化的同时,还要注重汽车零部件结构的强度,这也是当今研究设计的主题之一。汽车前纵梁是车身结构吸收碰撞能量的重要部件,它的前端部通过螺栓与保险杠系统的吸能盒相连,后端部通过焊接与车身地板相连。它是车身重要的承载单元,传力部件和吸能器之一,它的设计对于汽车前碰撞安全性影响很大。理想的汽车前纵梁设计,不能将前纵梁设计的过于柔软,否则将无法有效地保护乘客的生存空间;也不能将前纵梁设计得过于刚硬,使得车辆加速度响应过大,对乘员造成二次伤害,理想的汽车前纵梁设计应该在这两点之中找到平衡。目前汽车的前纵梁结构大多采用钢板冲压成型技术,通过钢板冲压成型,使前纵梁结构大多为薄壁梁,其缺点在于在高速碰撞过程中容易发生折弯,不能得到良好的压溃折皱变形效果,吸能效率较差;在低速时,对路上行人的保护也十分有限。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述存在的问题,提供一种负泊松比蜂窝材料填充的汽车前纵梁,采用负泊松比蜂窝结构材料填充,实现更强的碰撞能量吸收能力以及更好的变形效果。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案是:一种负泊松比蜂窝材料填充的汽车前纵梁,其特征在于,包括前纵梁壳体,所述前纵梁壳体内部空腔填充负泊松比蜂窝结构材料,所述负泊松比蜂窝结构材料与前纵梁壳体连接,围设成多个胞元。按上述方案,所述单个胞元的横截面为内凹的六边形和梯形。按上述方案,所述单个胞元的内凹角度为150°。按上述方案,所述负泊松比蜂窝结构材料与所述前纵梁壳体的上下壁面垂直设置。按上述方案,所述负泊松比蜂窝结构材料单个胞元的内凹的方向与汽车受到正面碰撞时前纵梁的传力方向垂直。按上述方案,所述负泊松比蜂窝结构材料与前纵梁壳体采用同样的铝型材制成。按上述方案,所述负泊松比蜂窝结构材料与前纵梁壳体通过焊接或铆钉连接。本专利技术的有益效果是:提供一种负泊松比蜂窝材料填充的汽车前纵梁,通过在前纵梁内填充负泊松比蜂窝结构的材料,该结构可以提高前纵梁的能量吸收能力,且由于负泊松比蜂窝结构的特性,随着汽车正面冲击速度的提高,蜂窝的动能在能量吸收中所占的比重也显著增加,蜂窝结构也就表现出更强的能量吸收能力。此外,随着冲击速度的由低到高,局部变形区逐步集中到冲击端,从而可以更好地诱导前纵梁在受到冲击时的变形,性能可靠,很好得保护了车身,并能更好地减小碰撞对车内乘客或路上行人的伤害,性能可靠。附图说明图1为本专利技术一个实施例的前纵梁的结构示意图。图2为本专利技术一个实施例的前纵梁的横向剖视图。图3为本专利技术一个实施例的前纵梁的纵向剖视图。其中:1.前纵梁壳体,2.负泊松比蜂窝结构材料。具体实施方式为更好地理解本专利技术,下面结合附图和实施例对本专利技术进一步的描述。如图1-3所示,一种负泊松比蜂窝材料填充的汽车前纵梁,包括前纵梁壳体1,前纵梁壳体内部空腔填充负泊松比蜂窝结构材料2,负泊松比蜂窝结构材料与前纵梁壳体连接,围设成多个胞元。前纵梁壳体为中空的型腔结构,其内部空间可以是多种形状,其横截面形状可以是圆形或其它多边形,本专利中以横截面为四边形为例。单个胞元的横截面为内凹的六边形和梯形,梯形胞元紧靠前纵梁左右两侧壁设置。六边形的单个胞元的内凹角度为150°。负泊松比蜂窝结构材料与前纵梁壳体的上下壁面垂直设置,使得其横截面的所在平面与前纵梁的上下壁面平行。负泊松比蜂窝结构材料单个胞元的内凹的方向与汽车受到正面碰撞时前纵梁的传力方向垂直。负泊松比蜂窝结构材料与前纵梁壳体采用同样的铝型材制成。负泊松比蜂窝结构材料与前纵梁壳体通过焊接或铆钉连接成一体结构。通过安装上述结构的汽车前纵梁,进而与车架构成整体。当汽车受正面碰撞时,前纵梁受冲击力,在低速冲击作用下,由于内部填充的负泊松比蜂窝结构材料的存在,负泊松比蜂窝结构的各个胞元发生整体变形,前纵梁变形表现为整体均匀的变形模式;而在高速冲击作用下,前纵梁的惯性效应增强,本专利技术表现出更强的能量吸收能力,并通过内部填充的负泊松比蜂窝结构更好地诱导前纵梁本体产生压溃式的褶皱变形,以保护车内乘客的安全。以上的仅为本专利技术的较佳实施例而已,当然不能以此来限定本专利技术之权利范围,因此依本专利技术申请专利范围所作的等效变化,仍属本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种负泊松比蜂窝材料填充的汽车前纵梁,其特征在于,包括前纵梁壳体,所述前纵梁壳体内部空腔填充负泊松比蜂窝结构材料,所述负泊松比蜂窝结构材料与前纵梁壳体连接,围设成多个胞元。/n

【技术特征摘要】
1.一种负泊松比蜂窝材料填充的汽车前纵梁,其特征在于,包括前纵梁壳体,所述前纵梁壳体内部空腔填充负泊松比蜂窝结构材料,所述负泊松比蜂窝结构材料与前纵梁壳体连接,围设成多个胞元。


2.根据权利要求1所述的一种负泊松比蜂窝材料填充的汽车前纵梁,其特征在于,所述单个胞元的横截面为内凹的六边形和梯形。


3.根据权利要求2所述的一种负泊松比蜂窝材料填充的汽车前纵梁,其特征在于,所述单个胞元的内凹角度为150°。


4.根据权利要求2所述的一种负泊松比蜂窝材料填充的汽车前纵梁,其特征在于,所述负...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐峰祥龚铭远邵天如张锁
申请(专利权)人:武汉理工大学
类型:发明
国别省市:湖北;42

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