一种汽车吸能盒制造技术

本实用新型专利技术公开了一种汽车吸能盒，包括n边形管和填充在n边形管内的第一树形结构架，该n为大于3的自然数，该n边形管具有一个n边形的几何中心和n个n边形的顶点；该第一树形结构架以几何中心为根且第一树形结构架末端固接在n边形管内壁，该第一树形结构架具有n个一级子数，n个一级子数分别沿由几何中心指向n个顶点方向布置；该第一树形结构架由三明治复合板制成，该三明治复合板包括水滴状中间层，该水滴状中间层之两侧由内至外分别依次层合有复合波浪板和铝制板。它具有如下优点：汽车吸能盒内的树形结构架能满足不同车辆的耐撞性要求，达到定制化、轻量化、简易化。简易化。简易化。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车吸能盒


[0001]本技术涉及车辆轻量化的防护、吸能
，尤其涉及一种汽车吸能盒。

技术介绍

[0002]近年来，随着汽车保有量常年持续增加，以及汽车性能的高速化发展，导致城市交通及环境的日益恶化，以及行车路况的复杂化，由汽车引发的交通事故数量逐年上升。在汽车碰撞事故中，由薄壁结构所制成汽车吸能盒在其中起到了关键性作用，将碰撞的动能转化为结构塑性形变能。当前汽车吸能盒的轻量化设计主要集中在某一特定的结构上，虽然获得了明显的提升，但并不适用于所有车辆，缺少一种新颖的吸能盒，以满足不同车辆的各类需要，在具有优异耐撞性能的同时，实现汽车的轻量化并有简易的制造工艺流程。

技术实现思路

[0003]本技术提供了一种汽车吸能盒，其克服了
技术介绍
中汽车吸能盒所存在的不足。
[0004]本技术解决其技术问题的所采用的技术方案是：一种汽车吸能盒，包括 n边形管和填充在n边形管内的第一树形结构架，该n为大于3的自然数，该n 边形管具有一个n边形的几何中心和n个n边形的顶点；该第一树形结构架以几何中心为根且第一树形结构架末端固接在n边形管内壁，该第一树形结构架具有 n个一级子数，n个一级子数分别沿由几何中心指向n个顶点方向布置；该第一树形结构架由三明治复合板制成，该三明治复合板包括水滴状中间层，该水滴状中间层之两侧由内至外分别依次层合有复合波浪板和铝制板。
[0005]一实施例之中：该第一树形结构架中每相固接的两个三明治复合板：通过固接该两个三明治复合板中的水滴状中间层实现两个三明治复合板的固接。<br/>[0006]一实施例之中：该铝制板层合包裹该水滴状中间层和复合波浪板。
[0007]一实施例之中：该复合波浪板包括由钛合金及碳钎维以蛛网状交叉混合编织而成的复合板，该复合板上冲压成型有点阵式布置的多个凹点。
[0008]一实施例之中：该水滴状中间层包括多个呈立体空心结构的水滴状单元，多个水滴状单元相互交错与交叠布置且固接以形成为上述的水滴状中间层。
[0009]一实施例之中：该水滴状单元呈上部尖且下部圆的立体空心结构，该水滴状单元的立体空心结构内填充有网架或第二树形结构架。
[0010]本技术方案与
技术介绍
相比，它具有如下优点：
[0011]汽车吸能盒内的树形结构架能满足不同车辆的耐撞性要求，达到定制化、轻量化、简易化。树形结构架的树状独特的分形方式，使结构具有优异的耐撞性能，它充分利用原有N边形管结构的内部空间，由内向外扩展，提升结构的碰撞稳定性，优化变形模式，进一步提高吸能效果。
[0012]三明治复合板由内向外包括水滴状中间层、复合波浪板和铝制板，能充分发挥不同结构和材料在力学性能上的优势，优化结构力学性能，结构由疏渐密，进一步提升结构的
吸能效果。
[0013]水滴状中间层包括多个水滴状单元，提高结构的综合耐撞性，实现轻量化。水滴状单元呈上部尖且下部圆结构，且水滴状单元内填充有网架或第二树形结构架，上部锥形下部球形的结构特点使得该结构能够经受更多力学冲击响应，同时优化变形模式，提升碰撞时的变形稳定性。
附图说明
[0014]下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步说明。
[0015]图1是具体实施方式第一树形结构架的树形结构的截面设计流程图；
[0016]图2-1是第一实施例的一种汽车吸能盒的结构示意图。
[0017]图2-2是第二实施例的一种汽车吸能盒的结构示意图。
[0018]图2-3是第三实施例的一种汽车吸能盒的结构示意图。
[0019]图3是具体实施方式三明治复合板的立体分解示意图。
[0020]图4-1是具体实施方式复合波浪板的立体结构示意图。
[0021]图4-2是具体实施方式复合波浪板的结构示意图之一。
[0022]图4-3是具体实施方式复合波浪板的结构示意图之二。
[0023]图5-1是具体实施方式水滴状单元剖面结构示意图。
[0024]图5-2是具体实施方式相邻两三明治复合板相固接的结构示意图。
具体实施方式
[0025]一种汽车吸能盒，请查阅图1至图3，包括n边形管M和填充在n边形管内的第一树形结构架N；该n为大于3的自然数，该n边形管如为正棱柱形管，该 n边形管具有一个n边形的几何中心10和n个n边形的顶点11；该第一树形结构架以几何中心10为根且第一树形结构架末端固接在n边形管内壁，该第一树形结构架具有n个一级子数，n个一级子数分别沿由几何中心10指向n个顶点 11方向布置。该第一树形结构架由三明治复合板20制成，该三明治复合板包括水滴状中间层23，该水滴状中间层之两侧由内至外分别依次层合有复合波浪板 22和铝制薄板21。
[0026]请查阅图1，图1是第一树形结构架的截面设计流程图。该几何中心10向外辐射n条一级线段，n条一级线段从几何中心10出发且分别连接n个顶点11，由此产生的每条一级线段长度为l1；在一级线段上取一点作为一级分岔点，此时一级分岔点至几何中心10构成一级子数，其长度为l2，l1与l2具有如下关系：
[0027]l2＝a1·
l1[0028]这里a1代表一级子数长度占一级线段l1的比重。同时，一级子数又分岔出两个二级线段，二级线段长度为l3，两个二级线段之间的夹角为θ，命名为分岔角，分岔角θ可以通过下式计算得到：
[0029][0030]分岔后的二级线段与管内壁连接，在二级线段上取一点即二级分岔点，二级分岔点至一级分岔点构成二级子数，二级分岔点至管内壁构成三级线段，三级线段的长度为l4，
l3与l4具有如下关系：
[0031]l4＝a2·
l3[0032]这里a2代表三级线段占二级线段的比重，三级子数的分岔角与二级子数的分岔角相同。其后续过程均按此设计，即对于第x级，在第x-1级线段上取一点，由此第x-1级线段的截断长度l
s
与其初始长度l
t
可以表示为：
[0033]l
s
＝a
x
·
l
t
[0034]这里a
x
代表x-1级线段占x级线段的比重，同时，分岔角都为θ。本具体实施方式之中的树形结构架适用于各种不同的外管形状(任意n边形)，并能够根据实际的车辆或路况需要拟定其分离点的数量(树状分形的级数x)及分离点的位置(分岔点位置a
x
)，以达到不同需求下的不同耐撞性能，达到定制化的目的。
[0035]本具体实施方式之中，该n边形管截面如为三角形、四边形、五边形，该三角形、四边形、五边形分别构成第一、二、三实施例，它们的结构图如图2-1、图2-2、图2-3，该汽车吸能盒能提供特定方向上极大的耐撞行能。
[0036]该铝制薄板21层合包裹该水滴状中间层23和复合波浪板22，外围包裹的铝制薄板21能提升结构的整体性、延展性，防止油渍、颗粒等污染物的侵入影响结构的耐撞性能。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽车吸能盒，其特征在于：包括n边形管和填充在n边形管内的第一树形结构架，该n为大于3的自然数，该n边形管具有一个n边形的几何中心和n个n边形的顶点；该第一树形结构架以几何中心为根且第一树形结构架末端固接在n边形管内壁，该第一树形结构架具有n个一级子数，n个一级子数分别沿由几何中心指向n个顶点方向布置；该第一树形结构架由三明治复合板制成，该三明治复合板包括水滴状中间层，该水滴状中间层之两侧由内至外分别依次层合有复合波浪板和铝制板。2.根据权利要求1所述的一种汽车吸能盒，其特征在于：该第一树形结构架中每相固接的两个三明治复合板：通过固接该两个三明治复合板中的水滴状中间层实现两个三明治复合板的固...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴嘉承，张勇，林继铭，张锋，刘晓颖，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：新型
国别省市：