【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种充气拱结构，具体涉及一种具备冲击波削波能力的多阶耗能柔性充气拱结构，属于公共安全防护。
技术介绍
1、现代战争对野战提出较高的机动性要求，常选用轻质易收展、机动性高的尼龙帐篷、纯充气肋式机库、复合纤维雷达罩等移动式防护结构对人员和高价值目标进行临时防护以展开对峙和对抗。爆炸会产生高压冲击波、高速破片等多种危害，爆炸破片等局部杀伤常可通过多层高性能纤维等柔性结构得以防护，但是该类柔性结构对具有强瞬态、高峰值、大范围特征的爆炸冲击波的破坏难以防御，在遭遇冲击波时因整体刚度低、防护能力弱将会造成人员及装备的重大伤害，因此研发“抗爆强防护、便携易收展”兼具的防护结构已成为必然趋势。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供一种具备冲击波削波能力的多阶耗能柔性充气拱结构，采用多阶耗能的方式增强防护效能，且采用充气式结构，由此能够在维持较高机动性的同时提升爆炸冲击防护效能。
2、具备冲击波削波能力的多阶耗能柔性充气拱结构，包括：支撑拱和充气拱；所述支撑拱为双层拱杆结构，包括上下两组拱杆；在两组拱杆之间沿周向排列多个弹性的充气胞元形成充气拱；
3、所述充气胞元包括低气压胞元和高气压胞元；低气压胞元和高气压胞元间隔设置。
4、作为本专利技术的一种优选方式，所述支撑拱包括并列间隔设置的多个双层拱杆结构。
5、作为本专利技术的一种优选方式，所述充气拱中，沿高度方向从上往下各低气压胞元内的气压依次递增，沿高度方向从上往下各高气压胞元内的
6、作为本专利技术的一种优选方式，所述充气拱中，相邻两个充气胞元之间通过肋板相连。
7、作为本专利技术的一种优选方式，所述支撑拱包括并列间隔设置的多个双层拱杆结构。
8、作为本专利技术的一种优选方式，高气压胞元内的气压大于20kpa，低气压胞元内的气压大于15kpa。
9、作为本专利技术的一种优选方式，所述柔性充气拱结构的外部设置有防弹层。
10、作为本专利技术的一种优选方式，所述支撑拱中的拱杆采用碳纤维杆件。
11、作为本专利技术的一种优选方式，所述充气胞元为在超弹性体聚氨酯薄膜所形成的封闭空间内充入设定压力气体后形成。
12、有益效果：
13、(1)本专利技术将充气胞元和双层拱杆结构进行多相复合，形成“刚柔并济”协同抵抗机制，能够提高结构倒塌阈值；且多个充气胞元在双层拱杆结构之间排列形成刚度不均匀拱形空间，宏观上冲击波能量将通过刚度调控实现在多级稳态下充分消耗，增强防护效能。
14、(2)本专利技术的多阶耗能柔性充气拱结构中，充气胞元可有效削弱冲击波超压峰值，延长冲击波作用时间，可实现冲击波能量的削弱。
15、(3)本专利技术的多阶耗能柔性充气拱结构中，低气压胞元具备更优异的缓冲及变形性能，高气压胞元具备更优异的支撑性能；采用高低气压交替式排布可平衡该充气拱结构的吸能缓冲及抗倒塌性能。
16、(4)该多阶耗能柔性充气拱结构可以与混凝土、防弹纤维等材料配合使用；如在该多阶耗能柔性充气拱结构的外层铺设防弹纤维层，使其具备防弹性能；在该多阶耗能柔性充气拱结构的内部或外部设置混凝土层作为刚性支撑，以适应不同使用需求。
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1.具备冲击波削波能力的多阶耗能柔性充气拱结构，其特征在于：包括：支撑拱和充气拱；所述支撑拱为双层拱杆结构，包括上下两组拱杆；在两组拱杆之间沿周向排列多个弹性的充气胞元形成充气拱；
2.如权利要求1所述的具备冲击波削波能力的多阶耗能柔性充气拱结构，其特征在于：所述支撑拱包括并列间隔设置的多个双层拱杆结构。
3.如权利要求1所述的具备冲击波削波能力的多阶耗能柔性充气拱结构，其特征在于：所述充气拱中，沿高度方向从上往下各低气压胞元内的气压依次递增，沿高度方向从上往下各高气压胞元内的气压依次递增；且每一层高气压胞元内的气压大于与之相邻的两个低气压胞元内的气压。
4.如权利要求1所述的具备冲击波削波能力的多阶耗能柔性充气拱结构，其特征在于：所述充气拱中，相邻两个充气胞元之间通过肋板相连。
5.如权利要求1-4任一项所述的具备冲击波削波能力的多阶耗能柔性充气拱结构，其特征在于：高气压胞元内的气压大于20KPa，低气压胞元内的气压大于15KPa。
6.如权利要求1-4任一项所述的具备冲击波削波能力的多阶耗能柔性充气拱结构，其特征在于
7.如权利要求1-4任一项所述的具备冲击波削波能力的多阶耗能柔性充气拱结构，其特征在于：所述支撑拱中的拱杆采用碳纤维杆件。
8.如权利要求1-4任一项所述的具备冲击波削波能力的多阶耗能柔性充气拱结构，其特征在于：所述充气胞元为在超弹性体聚氨酯薄膜所形成的封闭空间内充入设定压力气体后形成。
...【技术特征摘要】
1.具备冲击波削波能力的多阶耗能柔性充气拱结构，其特征在于：包括：支撑拱和充气拱；所述支撑拱为双层拱杆结构，包括上下两组拱杆；在两组拱杆之间沿周向排列多个弹性的充气胞元形成充气拱；
2.如权利要求1所述的具备冲击波削波能力的多阶耗能柔性充气拱结构，其特征在于：所述支撑拱包括并列间隔设置的多个双层拱杆结构。
3.如权利要求1所述的具备冲击波削波能力的多阶耗能柔性充气拱结构，其特征在于：所述充气拱中，沿高度方向从上往下各低气压胞元内的气压依次递增，沿高度方向从上往下各高气压胞元内的气压依次递增；且每一层高气压胞元内的气压大于与之相邻的两个低气压胞元内的气压。
4.如权利要求1所述的具备冲击波削波能力的多阶耗能柔性充气拱结构，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：祁少博，谢亚宸，袁梦琦，黄广炎，李梦路，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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