一种多区高强韧仿生抗冲击复合结构制造技术

本发明专利技术涉及抗冲击防护材料技术领域，提供一种多区高强韧仿生抗冲击复合结构，包括多板区、循环螺旋堆叠区以及互渗区，多板区、循环螺旋堆叠区以及互渗区由下至上依次层叠设置并连接；多板区包括至少两层底板层叠设置，且相邻的底板固定连接；循环螺旋堆叠区包括至少两个具有不同中心轴线的螺旋结构层叠设置，且相邻的螺旋结构固定连接；互渗区包括至少一个互渗结构；至少两层底板的中心轴线和至少一个互渗结构的中心轴线共线，并与至少两个螺旋结构的中心轴线平行。通过互渗区、循环螺旋堆叠区以及多板区的协同，延缓裂纹或降低断裂，并能够在多角度冲击载荷下分别沿着周向和轴向方向实现能量耗散，有效阻止冲击载荷在结构内部产生的应力集中。产生的应力集中。产生的应力集中。

【技术实现步骤摘要】
一种多区高强韧仿生抗冲击复合结构


[0001]本专利技术涉及抗冲击防护材料
，更具体地说，是涉及一种多区高强韧仿生抗冲击复合结构。

技术介绍

[0002]随着航空航天、交通运输、船舶制造、军事等领域的技术发展，其关键部件对结构抗冲击性能的需求也日益增加，如航空发动机叶片、机翼蒙皮、船舶外板、新能源电动汽车的电池壳的结构设计等。然而，现有大多数抗冲击结构难以将多角度冲击载荷导向至周向和轴向方向上，易导致冲击载荷在结构内部产生应力集中，使裂纹在局部方向上快速扩散，造成材料的韧性不足，严重制约了抗冲击材料的工程应用。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种多区高强韧仿生抗冲击复合结构，以解决现有技术中抗冲击材料存在的冲击载荷在结构内部产生应力集中，使裂纹在局部方向上快速扩散，造成材料韧性不足的技术问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0005]本专利技术提供一种多区高强韧仿生抗冲击复合结构，包括多板区、循环螺旋堆叠区以及互渗区，所述多板区、所述循环螺旋堆叠区以及所述互渗区由下至上依次层叠设置并连接；
[0006]所述多板区包括至少两层底板层叠设置，且相邻的所述底板固定连接；
[0007]所述循环螺旋堆叠区包括至少两个具有不同中心轴线的螺旋结构层叠设置，且相邻的所述螺旋结构固定连接；
[0008]所述互渗区包括至少一个互渗结构；
[0009]至少两层所述底板的中心轴线和至少一个所述互渗结构的中心轴线共线，并与至少两个所述螺旋结构的中心轴线平行。
[0010]根据上述的多区高强韧仿生抗冲击复合结构，所述互渗结构包括第一压板、亚圆板以及第二压板，所述第一压板、所述亚圆板以及所述第二压板由下至上依次间隔设置；
[0011]所述互渗结构还包括多个圆台束，所述圆台束穿设于所述亚圆板上，且所述圆台束的顶端与所述第二压板连接，所述圆台束的底端与所述第一压板具有第一间隙；
[0012]所述互渗结构还包括多个圆柱肋，所述圆柱肋穿设于所述亚圆板上，且所述圆柱肋的底端与所述第一压板连接，所述圆柱肋的顶端与所述第二压板具有第二间隙；
[0013]所述第一间隙和所述第二间隙相等。
[0014]根据上述的多区高强韧仿生抗冲击复合结构，所述亚圆板上第一圆环和第二圆环，所述第二圆环围设于所述第一圆环的外围并间隔设置；
[0015]所述第一圆环的外环四周设有多个等间距的肋条，所述肋条一端与所述第一圆环连接，所述肋条另一端与所述第二圆环连接。
[0016]根据上述的多区高强韧仿生抗冲击复合结构，所述亚圆板上还设有多个第一圆台束圆环，所述圆台束设于所述第一圆台束圆环内，且每一所述第一圆台束圆环设于所述肋条的端部，且所述第一圆台束圆环内切于所述第二圆环。
[0017]根据上述的多区高强韧仿生抗冲击复合结构，所述亚圆板上还设有第二圆台束圆环，所述圆台束设于所述第二圆台束圆环内，且所述第二圆台束圆环设于相间的所述肋条上；
[0018]所述亚圆板上第三圆环，所述第三圆环设于所述第一圆环和所述第二圆环之间，且所述第二圆台束圆环位于所述第三圆环和所述肋条相交处。
[0019]根据上述的多区高强韧仿生抗冲击复合结构，所述肋条上设有第一圆柱肋孔，所述圆柱肋设于第一圆柱肋孔内，且所述第一圆柱肋孔数量与所述第一圆台束圆环相对应；
[0020]所述第二圆环上设有第二圆柱肋孔，所述圆柱肋设于第二圆柱肋孔内，且所述第二圆柱肋孔数量与所述第二圆台束圆环相对应。
[0021]根据上述的多区高强韧仿生抗冲击复合结构，所述第一圆环设有过渡圆角，且所述过渡圆角位于相邻的所述肋条之间。
[0022]根据上述的多区高强韧仿生抗冲击复合结构，所述第一压板、第二压板以及底板尺寸相同。
[0023]根据上述的多区高强韧仿生抗冲击复合结构，所述互渗区包括多个互渗结构，多个所述互渗结构层叠设置并连接，且多个所述互渗结构的中心轴线共线。
[0024]根据上述的多区高强韧仿生抗冲击复合结构，每一所述螺旋结构包括至少两层螺旋板，且各所述螺旋板交叠并呈螺旋状，各所述螺旋板的中心轴线共线，相邻的所述螺旋板之间所成夹角相同。
[0025]本专利技术提供的多区高强韧仿生抗冲击复合结构的有益效果至少在于：
[0026]本专利技术提供的多区高强韧仿生抗冲击复合结构，通过互渗区、循环螺旋堆叠区以及多板区的协同，延缓裂纹或降低断裂，并且能够在多角度冲击载荷下分别沿着周向和轴向方向实现能量耗散，有效阻止冲击载荷在结构内部产生的应力集中，整体上提升了材料的强度和韧性。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本专利技术实施例提供的复合结构的结构示意图一；
[0029]图2为本专利技术实施例提供的复合结构的结构示意图二；
[0030]图3为本专利技术实施例提供的复合结构的尺寸标注示意图；
[0031]图4为本专利技术实施例提供的亚圆板的结构示意图；
[0032]图5为本专利技术实施例提供的亚圆板的尺寸标注示意图；
[0033]图6为本专利技术实施例提供的螺旋结构的结构示意图。
[0034]其中，图中各附图标记：
[0035]100、复合结构；110、多板区；111、底板；120、循环螺旋堆叠区；121、螺旋结构；1211、螺旋板；130、互渗区；131、互渗结构；1311、第一压板；1312、亚圆板；13121、第一圆环；13122、第二圆环；13123、肋条；13124、第一圆台束圆环；13125、第二圆台束圆环；13126、第三圆环；13127、第一圆柱肋孔；13128、第二圆柱肋孔；13129、过渡圆角；1313、第二压板；1314、圆台束；1315、圆柱肋；1316、第三压板。
具体实施方式
[0036]为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0037]需要说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多区高强韧仿生抗冲击复合结构，其特征在于，包括多板区、循环螺旋堆叠区以及互渗区，所述多板区、所述循环螺旋堆叠区以及所述互渗区由下至上依次层叠设置并连接；所述多板区包括至少两层底板层叠设置，且相邻的所述底板固定连接；所述循环螺旋堆叠区包括至少两个具有不同中心轴线的螺旋结构层叠设置，且相邻的所述螺旋结构固定连接；所述互渗区包括至少一个互渗结构；至少两层所述底板的中心轴线和至少一个所述互渗结构的中心轴线共线，并与至少两个所述螺旋结构的中心轴线平行。2.如权利要求1所述的多区高强韧仿生抗冲击复合结构，其特征在于，所述互渗结构包括第一压板、亚圆板以及第二压板，所述第一压板、所述亚圆板以及所述第二压板由下至上依次间隔设置；所述互渗结构还包括多个圆台束，所述圆台束穿设于所述亚圆板上，且所述圆台束的顶端与所述第二压板连接，所述圆台束的底端与所述第一压板具有第一间隙；所述互渗结构还包括多个圆柱肋，所述圆柱肋穿设于所述亚圆板上，且所述圆柱肋的底端与所述第一压板连接，所述圆柱肋的顶端与所述第二压板具有第二间隙；所述第一间隙和所述第二间隙相等。3.如权利要求2所述的多区高强韧仿生抗冲击复合结构，其特征在于，所述亚圆板上第一圆环和第二圆环，所述第二圆环围设于所述第一圆环的外围并间隔设置；所述第一圆环的外环四周设有多个等间距的肋条，所述肋条一端与所述第一圆环连接，所述肋条另一端与所述第二圆环连接。4.如权利要求3所述的多区高强韧仿生抗冲击复合结构，其特征在于，所述亚圆板上还设有多个第一圆台束圆环，所述圆台...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦志彬，付鸿宇，阎明印，王照智，赵晶，王雷，徐海岳，王凯龙，杨博，栾天，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：