手性结构、缓冲吸能结构、防撞吸能结构和汽车防撞梁制造技术

本发明专利技术提供了一种手性结构、缓冲吸能结构、防撞吸能结构和汽车防撞梁。所述手性结构包括：三个手性单元，所述手性单元包括节圆和八个韧带，所述节圆包括均匀间隔布置的四个象限点，每两个韧带界定出一韧带组，韧带组中的两个韧带的第一端相交界定出一相交点，第二端相间隔开并与该节圆相切连接，其中，节圆的圆心、相交点和节圆的其中一个象限点共线，相邻两个韧带组的韧带的第二端相交，其中，三个手性单元的节圆的圆心重合并两两垂直相交连接在所述象限点和相交点上。应用本技术方案可实现具有高抗压强度和良好的吸能效果，有利于提高缓冲作用的手性结构、缓冲吸能结构、防撞吸能结构和汽车防撞梁。

【技术实现步骤摘要】
手性结构、缓冲吸能结构、防撞吸能结构和汽车防撞梁
本专利技术涉及防撞吸能的领域，具体是指一种手性结构、缓冲吸能结构、防撞吸能结构和汽车防撞梁。
技术介绍
当今社会，客车碰撞安全性能备受关注，前防撞梁总成是碰撞吸能的主要总成之一，而其中防撞梁总成中的吸能盒在碰撞中通过自身压溃变形吸收碰撞能量，是防撞梁总成的重要零部件之一。以往的客车防撞梁吸能盒结构多为截面为多边型的盒形结构，两个结构相同或对称的盒形结构分布防撞梁两侧，此盒形结构再与防撞梁连接在一起构成防撞梁总成。吸能盒对碰撞能量的吸收靠自身溃缩变形，而此种单一的吸能盒只能通过设计自身吸能筋、截面形状等来控制溃缩变形。在中高速碰撞时，吸能弱，溃缩形式不稳定，无论是对车体纵梁还是车内乘员都无法实现较好的保护，另外，无论发生何种碰撞，该吸能盒都会发生部分变形，维修过程中必须进行替换，增加了维修成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种具有高抗压强度强度和良好的吸能效果，有利于提高缓冲作用的手性结构、缓冲吸能结构、防撞吸能结构和汽车防撞梁。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种手性结构，包括：三个手性单元，所述手性单元包括节圆和八个韧带，所述节圆包括均匀间隔布置的四个象限点，每两个韧带界定出一韧带组，韧带组中的两个韧带的第一端相交界定出一相交点，第二端相间隔开并与该节圆相切连接，其中，节圆的圆心、相交点和节圆的其中一个象限点共线，相邻两个韧带组的韧带的第二端相交，其中，三个手性单元的节圆的圆心重合并两两垂直相交连接在所述象限点和相交点上。优选的，所述手性结构由空心管制成。本专利技术提供一种缓冲吸能结构，使用了所述的手性结构，包括：沿第一方向依次间隔布置的多个间隔板，相邻两个间隔板之间连接有阵列布置的多个手性结构，相邻两个手性结构之间通过所述相交点连接。优选的，所述手性结构的其中一个节圆与所述间隔板平行。优选的，所述多个间隔板之间的间隔距离沿所述第一方向呈梯度变化，所述多个间隔板的厚度沿所述第一方向呈梯度变化。优选的，所述多个间隔板之间的间隔距离沿所述第一方向逐渐增大，所述多个间隔板的厚度沿所述第一方向呈逐渐增大。优选的，相邻两个间隔板之间的手性结构的阵列行数沿着所述第一方向呈梯度变化。优选的，相邻两个间隔板之间的手性结构的阵列行数沿着所述第一方向逐渐增多。优选的，同一阵列的手性结构的节圆直径、韧带长度和韧带厚度相同，沿所述第一方向依次设置的不同阵列的手性结构的节圆直径、韧带长度和韧带厚度分别呈梯度变化。优选的，沿所述第一方向依次设置的不同阵列的手性结构的节圆直径、韧带长度和韧带厚度分别沿着所述第一方向逐渐减小。本专利技术提供一种防撞吸能结构，使用了所述的缓冲吸能结构，包括：一连接圆筒和两连接板，所述连接圆筒套设在所述缓冲吸能结构外，所述连接板连接盖设在所述连接圆筒的两端并抵接所述间隔板。优选的，所述连接圆筒的周壁延伸开有多个诱导环槽，所述诱导环槽沿着所述第一方向间隔设置。优选的，多个诱导环槽毗邻界定出一诱导环槽组，多个诱导环槽组沿着所述第一方向间隔布置，所述诱导环槽组的间隔距离沿着所述第一方向呈梯度变化。优选的，每一所述诱导环槽组内的诱导环槽的宽度、深度和间隔距离分别沿所述第一方向呈梯度变化。本专利技术提供了一种汽车防撞梁，使用了所述的防撞吸能结构。相较于现有技术，本专利技术的技术方案具备以下有益效果：1、具有良好的抗振和缓冲效果。诱导环槽的梯度结构具有良好的能量吸收特性，当冲击能量通过汽车防撞梁及连接板后被防撞吸能结构层层吸收后，大大的减少了冲击载荷，使得该防撞吸能结构具有良好的缓冲作用和防撞性能；2、手性结构的重量轻，抗冲击性能好。该防撞吸能结构采用手性结构进行内部梯度填充，这使得防撞吸能结构在防撞强度提高的同时，整体质量大幅度的下降(比吸能提高)，这将有利于汽车的节能减排以及汽车动力性能的提高；3、缓冲效果好，吸能过程稳定该防撞吸能结构的核心为梯度设置的手性结构，这种手性结构属于具有轻质、高比强度、高比模量和优异的承压性能的各向同性拉胀结构，可以在提高总吸能量的同时，有效保障吸能的稳定性，利用梯度设置的手性结构来进行能量的耗散，使得在碰撞过程中能量快速耗散，有利于客车内部结构的防护和乘客安全的保护。4、变形稳定，失效结果可控该防撞吸能结构整体通过3D打印制备而成，这样有利于提高防撞结构的整体力学性能，连接圆筒有利于引导变形溃缩方向和控制吸能盒的失效模式，使得防撞吸能结构的失效结果可控，这有利于客车内部结构的防护，进而保障了乘客的安全。附图说明图1为本专利技术优选实施例中三个手性单元两两垂直连接而成的手性结构的立体示意图；图2为本专利技术优选实施例中手性单元的平面示意图；图3为本专利技术优选实施例中两个手性单元垂直连接时的立体示意图；图4为本专利技术优选实施例中基础单元的平面示意图；图5为本专利技术优选实施例中防撞吸能结构的立体示意图；图6为本专利技术优选实施例中防撞吸能结构的剖面示意图，显示出缓冲吸能结构。具体实施方式下文结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步说明。在下文中被用于描述附图的某些方向性术语，例如“内”、“外”、“上方”、“下方”和其它方向性术语，将被理解为具有其正常含义并且指正常看附图时所涉及的那些方向。除另有指明，本说明书所述方向性术语基本按照本领域技术人员所理解的常规方向。本专利技术中所使用的术语“第一”、“第一个”、“第二”、“第二个”及其类似术语，在本专利技术中并不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于将一个部件与其它部件进行区分。参阅图1-4，一种手性结构100，包括：三个手性单元10，所述手性单元10包括节圆11和八个韧带12，所述节圆11包括均匀间隔布置的四个象限点111，每两个韧带12界定出一韧带组121，韧带组121中的两个韧带12的第一端123相交界定出一相交点122，第二端124相间隔开并与该节圆11相切连接，其中，节圆11的圆心、相交点122和节圆11的其中一个象限点111共线，相邻两个韧带组121的韧带12的第二端124相交，其中，三个手性单元10的节圆11的圆心重合并两两垂直相交连接在所述象限点111和相交点122上。具体的，参阅图2和4，每个手性单元10可拆分为两个基础单元13，该基础单元13包括一个节圆11和四个韧带12，该基础单元13的韧带12分别相切连接在该基础单元13的节圆11的象限点111上，且该基础单元13的韧带12同时朝向逆时针或顺时针延伸。在所述基础单元13组合成手性单元10时，两个镜像对称的基础单元13的节圆11重合，并使得两个节圆11的象限点111重合，并且该基础单元13的韧带12的末端而重合而形成所述手性单元10。从该基础单元13的受力角度来分析，在承载过程中通过该基础单元13的韧带12受力传导至该基础单元13的节圆11上，使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种手性结构，其特征在于，包括：/n三个手性单元，所述手性单元包括节圆和八个韧带，所述节圆包括均匀间隔布置的四个象限点，每两个韧带界定出一韧带组，韧带组中的两个韧带的第一端相交界定出一相交点，第二端相间隔开并与该节圆相切连接，其中，节圆的圆心、相交点和节圆的其中一个象限点共线，相邻两个韧带组的韧带的第二端相交，其中，三个手性单元的节圆的圆心重合并两两垂直相交连接在所述象限点和相交点上。/n

【技术特征摘要】
1.一种手性结构，其特征在于，包括：
三个手性单元，所述手性单元包括节圆和八个韧带，所述节圆包括均匀间隔布置的四个象限点，每两个韧带界定出一韧带组，韧带组中的两个韧带的第一端相交界定出一相交点，第二端相间隔开并与该节圆相切连接，其中，节圆的圆心、相交点和节圆的其中一个象限点共线，相邻两个韧带组的韧带的第二端相交，其中，三个手性单元的节圆的圆心重合并两两垂直相交连接在所述象限点和相交点上。


2.如权利要求1所述的手性结构，其特征在于：所述手性结构由空心管制成。


3.一种缓冲吸能结构，使用了如权利要求1或2所述的手性结构，其特征在于，包括：沿第一方向依次间隔布置的多个间隔板，相邻两个间隔板之间连接有阵列布置的多个手性结构，相邻两个手性结构之间通过所述相交点连接。


4.如权利要求3所述的缓冲吸能结构，其特征在于：所述手性结构的其中一个节圆与所述间隔板平行。


5.如权利要求3所述的缓冲吸能结构，其特征在于：所述多个间隔板之间的间隔距离沿所述第一方向呈梯度变化，所述多个间隔板的厚度沿所述第一方向呈梯度变化。


6.如权利要求5所述的缓冲吸能结构，其特征在于：所述多个间隔板之间的间隔距离沿所述第一方向逐渐增大，所述多个间隔板的厚度沿所述第一方向呈逐渐增大。


7.如权利要求3所述的缓冲吸能结构，其特征在于：相邻两个间隔板之间的手性结构的阵列行数沿着所述第一方向呈梯度变化。


8.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昆塬，张勇，李吉祥，林继铭，赖雄鸣，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：发明
国别省市：福建;35