一种基于Kresling构型的易折展组合桁架防护结构、设计方法及使用方法技术

本发明专利技术涉及一种基于Kresling构型的易折展组合桁架防护结构、设计方法及使用方法，包括上面板和下面板，在上面板和下面板之间夹设基于Kresling构型的可折展桁架结构芯层，面层与芯层间通过节点连接。上面板和下面板具备良好的抗侵彻抗爆性能；芯层实现组合结构的便捷折叠和展开，折叠后方便存储运输，展开后具有优良的法向抗压承载性能；三者通过波阻抗失配，实现高效隔爆抗爆。采用理论计算，有限元优化和试验验证相结合的手段，实现不同防护性能可折展组合桁架防护结构的设计。本发明专利技术能够弥补传统防护结构功能单一、体积大、自重大、存储运输不便的缺点，在军、民冲击爆炸防护领域具有较好的应用前景。有较好的应用前景。有较好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于Kresling构型的易折展组合桁架防护结构、设计方法及使用方法


[0001]本专利技术涉及一种基于Kresling构型的易折展组合桁架防护结构、设计方法及使用方法，属于可折展超结构领域。

技术介绍

[0002]超结构是相对于传统杆、柱、梁、板等结构的创新，可满足根据需求来变更结构特征、变形特性以及折展与收缩功能，特别适用于环境刁钻，使用情况特殊的场所，目前在航空航天、精准医疗、特殊机械制造、建筑设计、防护工程等各个领域，发挥着越来越重要的作用，展现出可解决重大需求的能力。
[0003]在冲击爆炸防灾减灾工程中，为防御和降低爆炸冲击波以及爆炸破片对人员、设备以及建筑物带来的冲击伤害，通常需要设置一道或多道的防护屏障来防止爆炸效应直接作用于目标之上，例如传统的防护手段包括在目标外部建造一层钢筋混凝土防爆墙、堆放沙袋或砂土笼防爆墙、水体隔爆墙，外置钢板、高性能纤维板或者三明治等夹芯结构等方法。然而，这些传统的方法各自不同程度地存在一些不足，如混凝土、砂体、水体类防爆结构，不仅重量大、体积大、构造效率偏低，还需要机械化施工，且对当地的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于Kresling构型的易折展组合桁架防护结构，其特征在于：包括上面板和下面板，在上面板和下面板之间夹设基于Kresling构型的可折展桁架结构芯层；所述的上面板或者下面板选用多边形或者圆形；所述可折展桁架结构芯层包括若干Ⅰ型杆件和Ⅱ型杆件，Ⅰ型杆件的两端分别连接在上面板、下面板上，同样，Ⅱ型杆件的两端分别连接在上面板、下面板上；在上面板或者下面板的板面每个连接点位置同时设置一个Ⅰ型杆件以及一个Ⅱ型杆件；当组合桁架防护结构在承载时，Ⅰ型杆件与下面板之间的夹角小于90
°
，同样的，Ⅱ型杆件与下面板之间的夹角小于90
°
。2.根据权利要求1所述的基于Kresling构型的易折展组合桁架防护结构，其特征在于：设定一个Ⅰ型杆件和一个Ⅱ型杆件为一组结构，位于每组结构内Ⅰ型杆件的一端与相邻组结构内Ⅱ型杆件的一端同时连接在上面板的同一个交界点位置，每组结构内Ⅰ型杆件的另一端与本组结构内Ⅱ型杆件的另一端同时连接在下面板的同一个交界点位置，每组结构内Ⅱ型杆件的一端与相邻组结构内Ⅰ型杆件的一端同时连接在上面板的同一个交界点位置。3.根据权利要求2所述的基于Kresling构型的易折展组合桁架防护结构，其特征在于：所述Ⅰ型杆件包括Ⅰ型杆件外部空心抗压圆管以及Ⅰ型杆件内部弹簧，Ⅰ型杆件内部弹簧穿设Ⅰ型杆件外部空心抗压圆管，在Ⅰ型杆件内部弹簧伸出Ⅰ型杆件外部空心抗压圆管的两端分别连接Ⅰ型杆件连接节点；Ⅰ型杆件连接节点用于连接Ⅰ型杆件与上面板或者下面板。4.根据权利要求3所述的基于Kresling构型的易折展组合桁架防护结构，其特征在于：所述Ⅱ型杆件包括Ⅱ型圆柱杆件主体，在Ⅱ型圆柱杆件主体的两端分别连接Ⅱ型杆件连接节点；Ⅱ型杆件连接节点用于连接Ⅱ型杆件与上面板或者下面板。5.根据权利要求4所述的基于Kresling构型的易折展组合桁架防护结构，其特征在于：所述上面板或者下面板采用高性能FRP材料；所述Ⅰ型杆件或者Ⅱ型杆件采用高性能FRP材料。6.根据权利要求5所述的基于Kresling构型的易折展组合桁架防护结构，其特征在于：在上面板或者下面板中，前述的高性能FRP材料为超高分子量聚乙烯复合材料热压层合板；在Ⅰ型杆件或者Ⅱ型杆件中，前述的高性能FRP材料为CFRP或者GFRP或者BFRP或者高...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈力，曹铭津，李琪瑶，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：