【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种微小型功能部件的防护结构，属于缓冲。
技术介绍
1、制导炮弹作为一种高新技术装备，在发射过程中承受着最严酷的瞬态强冲击环境。为了防止上述原因致使内部光电探测器、tr组件、微波模块、复合天线组件等微小型结构功能部件在高过载作用下失效，瞬态强冲击环境对微小型功能结构部件的防护结构性能提出了新的挑战。制导炮弹导引头内不仅要求防护结构具在瞬态强冲击(10～20ms)条件下具有显著抗冲击的力学性能(10000～50000g)，同时受到体积限制(小于10mm)，亟需设计具有小尺寸、高释能的防护复合结构，提高制导炮弹微小型功能结构承受高过载能力、提升打击精度。
2、然而，目前普遍使用的连续介质防护复合结构与理想的小尺寸、高释能功能还有较大差距。由于缓冲材料为连续体，材料的缓冲效果和厚度有关，越厚缓冲效果越好，目前常用的缓冲层超过40mm才可通过足够的塑性变形达到优异的缓冲效果。点阵结构作为一种周期性拓扑结构，具有极强的可设计性，可根据要求选择不同的拓扑构型以及改变微结构孔隙的大小，由于较高的孔隙率和有效表面积，其能量耗散率较高，发展具有小尺寸、高释能的点阵结构是国内外相关装备发展中需要突破的核心瓶颈问题之一。
3、现有技术中有采用周期性蜂窝结构内芯结构用于汽车吸能盒，采用变密度梯度设计使得蜂窝结构的吸能性能大大提高，但其蜂窝结构采用的是正六边形胞元或内凹六边形胞元环，其结构再缓冲过程中，变密度梯度蜂窝结构胞元的吸能能力相较于均匀蜂窝结构大大大提高，但是由于其完全采用蜂窝结构胞元作为缓冲机体，在特殊运用
技术实现思路
1、针对现有技术存在的上述问题，本专利技术的目的是提供一种微小型功能部件的防护结构，包含变梯度点阵复合结构内芯，变梯度点阵复合结构内芯包括多个单位胞元，多个单位胞元沿吸能盒体内的三维空间内连续相连接一体成型，整个变梯度点阵复合结构沿半径方向由中心向两侧递减，即单位胞元截面积由中心向两侧递减，吸能密度大、吸能稳定性高、降冲击效果好。
2、为实现上述专利技术目的之一，本专利技术的微小型功能部件的防护结构的技术方案如下：
3、微小型功能部件的防护结构，包括安装板、吸能盒体和变梯度点阵复合结构内芯，所述变梯度点阵复合结构内芯设置在吸能盒体内，安装板设置在吸能盒体内并与变梯度点阵复合结构内芯的一端连接；所述变梯度点阵复合结构内芯包括多个单位胞元，多个单位胞元内设有粒子耗能胞元，粒子耗能胞元填充有颗粒。
4、进一步的，单位胞元外轮廓呈正六边形，单位胞元设有横截面为圆孔形粒子耗能胞元，圆孔形粒子耗能胞元位于正六边形中心处，圆孔形粒子耗能胞元与正六边形之间通过连接梁连接，圆孔形粒子耗能胞元内填充有颗粒。
5、更进一步的，所述连接梁为三条，分别等距离间隔设置在圆孔形粒子耗能胞元外壁，并分别与正六边形单位胞元外轮廓内壁相连接。
6、更进一步的，所述连接梁与正六边形单位胞元外轮廓中三个间隔相等的内角相连。
7、进一步的，单位胞元外轮廓呈正六边形，单位胞元设有正六边形粒子耗能胞元，正六边形粒子耗能胞元即由正六边形外轮廓构成，正六边形粒子耗能胞元内填充有颗粒。
8、进一步的，多个单位胞元沿吸能盒体内的三维空间内连续相连接一体成型。
9、进一步的，所述变梯度点阵复合结构沿半径方向由中心向两侧递减，即单位胞元截面积由中心向两侧递减。
10、进一步的，所述粒子耗能胞元内设有一个或多个阻尼包袋，每一阻尼包袋内填充有多个颗粒。
11、更进一步的，每一阻尼包袋填充满粒子或填充90％～95％空间范围的颗粒。
12、更进一步的，所述阻尼包袋为金属丝网，所述金属丝网网孔为200-600目。金属丝网阻尼包袋在该缓冲器中起到主要吸能作用，在运输容器跌落过程中，粒子阻尼包袋通过变形，使得包袋内部的粒子阻尼之间相互的挤压碰撞以及惯性衰减，从而消耗大量的冲击能量，以更加有效的保护的运输容器。
13、更进一步的，所述金属丝网封闭式包裹住多个颗粒。所述金属丝网封闭式包裹是通过焊接方式封口实现封闭式包裹。
14、更进一步的，所述阻尼包袋为塑料薄膜。
15、进一步的，所述颗粒为金属实心颗粒、高分子材料实心颗粒，或者陶瓷实心颗粒，颗粒直径范围为1-5㎜，优选2mm。
16、进一步的，所述粒子为金属空心粒子、高分子材料空心粒子，或者陶瓷空心粒子，内径范围为1-50㎜，外径范围为1.1-50.1㎜。
17、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
18、本专利技术设计了一种全新的缓冲器结构即一种微小型功能部件的防护结构，包含安装板、吸能盒体和变梯度点阵复合结构内芯，所述变梯度点阵复合结构内芯设置在吸能盒体内，所述变梯度点阵复合结构内芯包括多个单位胞元，多个单位胞元沿吸能盒体内的三维空间内连续相连接一体成型，整个变梯度点阵复合结构沿半径方向由中心向两侧递减，即单位胞元截面积由中心向两侧递减，吸能密度大、吸能稳定性高、降冲击效果好中。
19、本专利技术的一种微小型功能部件的防护结构实现小尺寸点阵复合结构的抗高过载设计，实现小尺寸点阵复合结构的抗高过载设计。
20、传统的缓冲材料为连续体，材料的缓冲效果和厚度有关，越厚缓冲效果越好，目前常用的缓冲层超过40mm才可通过足够的塑性变形达到优异的缓冲效果；文件一中变密度梯度设计的胞元蜂窝结构主要依靠弹塑性变形和摩擦发热来吸收冲击能量，即弹塑性能量衰减。即便是通过内部填充泡沫铝等材料，由于均为连续体介质，依然脱离不了弹塑性衰减形式，因此，传统的连续体结构耗能特性有限，很难将40mm厚缓冲层缩小至10mm以内。本专利技术提出的一种微小型功能部件的防护结构设计，通过将颗粒系统引入变密度梯度设计的胞元蜂窝结构中，通过变本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种微小型功能部件的防护结构，其特征在于，包括：安装板、吸能盒体和变梯度点阵复合结构内芯，所述变梯度点阵复合结构内芯设置在吸能盒体内，安装板设置在吸能盒体内并与变梯度点阵复合结构内芯的一端连接；所述变梯度点阵复合结构内芯包括多个单位胞元，多个单位胞元内设有粒子耗能胞元，粒子耗能胞元填充有颗粒。
2.根据权利要求1所述的微小型功能部件的防护结构，其特征在于，单位胞元外轮廓呈正六边形，单位胞元设有横截面为圆孔形粒子耗能胞元，圆孔形粒子耗能胞元位于正六边形中心处，圆孔形粒子耗能胞元与正六边形之间通过连接梁连接，圆孔形粒子耗能胞元内填充有颗粒。
3.根据权利要求2所述的微小型功能部件的防护结构，其特征在于，所述连接梁为三条，分别等距离间隔设置在圆孔形粒子耗能胞元外壁，并分别与正六边形单位胞元外轮廓内壁相连接，所述连接梁与正六边形单位胞元外轮廓中三个间隔相等的内角相连。
4.根据权利要求1所述的微小型功能部件的防护结构，其特征在于，单位胞元外轮廓呈正六边形，单位胞元设有正六边形粒子耗能胞元，正六边形粒子耗能胞元即由正六边形外轮廓构成，正六边形粒子耗能
5.根据权利要求1所述的微小型功能部件的防护结构，其特征在于，多个单位胞元沿吸能盒体内的三维空间内连续相连接一体成型。
6.根据权利要求1所述的微小型功能部件的防护结构，其特征在于，所述变梯度点阵复合结构沿半径方向由中心向两侧递减，即单位胞元截面积由中心向两侧递减。
7.根据权利要求1所述的微小型功能部件的防护结构，其特征在于，所述粒子耗能胞元内设有一个或多个阻尼包袋，每一阻尼包袋内填充有多个颗粒。
8.根据权利要求8所述的微小型功能部件的防护结构，其特征在于，每一阻尼包袋填充满粒子或填充80％～95％空间范围的颗粒，所述阻尼包袋为金属丝网，所述金属丝网网孔为200-600目，所述金属丝网封闭式包裹住多个颗粒。
9.根据权利要求1所述的微小型功能部件的防护结构，其特征在于，所述颗粒为金属实心颗粒、高分子材料实心颗粒，或者陶瓷实心颗粒，颗粒直径范围为1-5㎜。
10.根据权利要求1所述的微小型功能部件的防护结构，其特征在于，所述粒
...【技术特征摘要】
1.一种微小型功能部件的防护结构，其特征在于，包括：安装板、吸能盒体和变梯度点阵复合结构内芯，所述变梯度点阵复合结构内芯设置在吸能盒体内，安装板设置在吸能盒体内并与变梯度点阵复合结构内芯的一端连接；所述变梯度点阵复合结构内芯包括多个单位胞元，多个单位胞元内设有粒子耗能胞元，粒子耗能胞元填充有颗粒。
2.根据权利要求1所述的微小型功能部件的防护结构，其特征在于，单位胞元外轮廓呈正六边形，单位胞元设有横截面为圆孔形粒子耗能胞元，圆孔形粒子耗能胞元位于正六边形中心处，圆孔形粒子耗能胞元与正六边形之间通过连接梁连接，圆孔形粒子耗能胞元内填充有颗粒。
3.根据权利要求2所述的微小型功能部件的防护结构，其特征在于，所述连接梁为三条，分别等距离间隔设置在圆孔形粒子耗能胞元外壁，并分别与正六边形单位胞元外轮廓内壁相连接，所述连接梁与正六边形单位胞元外轮廓中三个间隔相等的内角相连。
4.根据权利要求1所述的微小型功能部件的防护结构，其特征在于，单位胞元外轮廓呈正六边形，单位胞元设有正六边形粒子耗能胞元，正六边形粒子耗能胞元即由正六边...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。