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一种基于弹性材料的复合吸能结构及其3D打印工艺制造技术

技术编号:28752764 阅读:44 留言:0更新日期:2021-06-09 10:18
本发明专利技术涉及一种基于弹性材料的复合吸能结构及其3D打印工艺,复合吸能结构包括位于两侧的端板,以及设置在两端板之间的由弹性材料制成的负泊松比-蜂窝型吸能区域,所述负泊松比-蜂窝型吸能区域由依次交替排列的蜂窝状结构单体层和负泊松比结构单体层组成,其中,所述蜂窝状结构单体层由并排设置的若干蜂窝状结构单体组成,所述负泊松比结构单体层由并排设置的若干负泊松比结构单体组成,所述负泊松比结构单体的截面呈内折六边形。与现有技术相比,本发明专利技术的3D打印方法采用层层叠加的方式将熔化的材料堆积成型,可以实现复杂的造型,同时,打印出来的复合吸能结构可实现吸能结构的“刚柔并济”,更高效的实现缓冲效能。更高效的实现缓冲效能。更高效的实现缓冲效能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于弹性材料的复合吸能结构及其3D打印工艺


[0001]本专利技术属于吸能结构制备
,涉及一种基于弹性材料的复合吸能结构的3D打印工艺。

技术介绍

[0002]吸能结构即吸收能量的结构,以蜂窝结构作为典型代表的传统多孔复合结构,具有较高的面内、面外刚度和较好的能量吸能能力。对于多孔结构来说,平台应力是评价能量吸收性能的重要指标。具备优异能量吸收能力的多孔结构应具备平台应力高、持续时间长、平台应力稳定等特点。现有的蜂窝吸能结构一般在宏观上都呈现正泊松比,这种单一构造的吸能结构相对较为柔软,其抗冲击能力较弱。同时,蜂窝吸能结构制造一般使用大型设备制造、多步骤多流程成型的形式,这不满足小型化、定制化的设计需求和产品需求。本专利技术正是针对上述问题而提出的。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于弹性材料的复合吸能结构及其3D打印工艺,以实现吸能结构的“刚柔并济”和/或提供一种全新的制造工艺。
[0004]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现
[000本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于弹性材料的复合吸能结构,其特征在于,包括位于两侧的端板,以及设置在两端板之间的由弹性材料制成的负泊松比-蜂窝型吸能区域,所述负泊松比-蜂窝型吸能区域由依次交替排列的蜂窝状结构单体层和负泊松比结构单体层组成,其中,所述蜂窝状结构单体层由并排设置的若干蜂窝状结构单体组成,所述负泊松比结构单体层由并排设置的若干负泊松比结构单体组成,所述负泊松比结构单体的截面呈内折六边形。2.根据权利要求1所述的一种基于弹性材料的复合吸能结构,其特征在于,所述蜂窝状结构单体层中的蜂窝状结构单体设有至少两排;所述的负泊松比结构单体层中的负泊松比结构单体设有至少两排。3.根据权利要求1所述的一种基于弹性材料的复合吸能结构,其特征在于,以蜂窝状结构单体的两相对的底边长记为a,四条侧边长记为b,侧部最大宽度记为c,单体厚度为t;以负泊松比结构单体的量相对底边长记为c`,四条侧边长记为b`,侧部最小宽度记为a`,单体厚度为t`。4.根据权利要求3所述的一种基于弹性材料的复合吸能结构,其特征在于,同一蜂窝状结构单体层的相邻两排蜂窝状结构单体之间以“底边对底边”的形式堆叠,且同一排的相邻两蜂窝状结构单体之间通过一等于其底边长度的的连接杆连接,并使得相邻两排蜂窝状结构单体之间形成形状匹配蜂窝状结构单体的空腔;蜂窝状结构单体和负泊松比结构单体的底边分别正对所述端板,且蜂窝状结构单体的底边正对同一排的相邻两负泊松比单体之间形成的凹槽,此时,a=a`,c=c`,t=t`。5.根据权利要求4所述的一种基于弹性材料的复合吸能结构,其特征在于,同一蜂窝状结构单体层的相邻两排蜂窝状结构单体之间以“侧边对侧边”的形式堆叠,...

【专利技术属性】
技术研发人员:张雪霞严鹏飞严彪
申请(专利权)人:同济大学
类型:发明
国别省市:

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