CN101413560A - 阵列式金属杯形薄壁结构吸能器 - Google Patents
阵列式金属杯形薄壁结构吸能器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101413560A CN101413560A CNA2008102095072A CN200810209507A CN101413560A CN 101413560 A CN101413560 A CN 101413560A CN A2008102095072 A CNA2008102095072 A CN A2008102095072A CN 200810209507 A CN200810209507 A CN 200810209507A CN 101413560 A CN101413560 A CN 101413560A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- energy absorber
- cup
- thin
- shaped
- energy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Vibration Dampers (AREA)
Abstract
阵列式金属杯形薄壁结构吸能器，它涉及一种吸能器。本发明的目的是为解决现有铝蜂窝及泡沫铝等多孔材料填充在薄壁圆柱管的组合式吸能器，在缓冲的开始阶段，其冲击力很大，而过了这一阶段，缓冲力将趋于平稳的问题。本发明包含薄壁金属板(1)，在薄壁金属板(1)上的同一侧方向冲压有多个杯形凸起(2)，多个杯形凸起(2)呈阵列分布。本发明由于采用了变截面的薄壁杯形结构形式，可以使得本发明的冲击力更加平稳，从而使被保护对象能够得到很好的保护。工作可靠性高由于本发明可以分解成由多个子吸能器相加的形式，使得该吸能器的工作可靠性更高。可应用在汽车安全及高速列车的结构耐撞性领域中。
Description
技术领域
本发明涉及一种吸能器。
背景技术
金属薄壁结构是传统的吸能结构，也是应用最广泛的缓冲吸能结构之一，但是薄壁金属圆柱管作为吸能器在冲击过程中，其载荷波动较大，使被保护对象会受到不平稳的冲击载荷，且单位体积内吸收的能量较小。铝蜂窝及泡沫铝吸能器具有结构简单，比吸能较高、冲击载荷较平稳及可回收等优点，在结构耐撞性等领域具有广泛的应用。但是，相对于组合式吸能器，上述两类吸能器的比吸能相对较小，不利于吸能器的轻量化及小型化设计。于是，在此基础上，诞生了用铝蜂窝及泡沫铝等多孔材料填充在薄壁结构的组合式吸能器，主要有铝蜂窝及泡沫铝等多孔材料填充在薄壁金属圆柱管中和铝蜂窝及泡沫铝等多孔材料填充在帽形薄壁结构中两种形式，通过组合，多孔材料和薄壁结构在缓冲过程中能够同时工作，另外，多孔材料与薄壁结构之间存在相互作用效应，使得这两类组合式吸能器的缓冲吸能能力得到了大大的提高，但是，对于铝蜂窝及泡沫铝等多孔材料填充在薄壁圆柱管的组合式吸能器，其缺点是在缓冲的开始阶段，其冲击力很大，而过了这一阶段，缓冲力将趋于平稳。因此，不利于推广。
发明内容
本发明的目的是为解决现有铝蜂窝及泡沫铝等多孔材料填充在薄壁圆柱管的组合式吸能器，在缓冲的开始阶段，其冲击力很大，而过了这一阶段，缓冲力将趋于平稳的问题，提供一种阵列式金属杯形薄壁结构吸能器。本发明包含薄壁金属板，在薄壁金属板上的同一侧方向冲压有多个杯形凸起，多个杯形凸起呈阵列分布。
本发明具有以下有益效果：一、由于采用了变截面的薄壁杯形结构形式，可以使得本发明的冲击力更加平稳，从而使被保护对象能够得到很好的保护。二、工作可靠性高。由于本发明可以分解成由多个子吸能器相加的形式，使得该吸能器的工作可靠性更高。三、应用范围广。本发明可应用在汽车安全及高速列车的结构耐撞性领域中。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图，图2是图1的侧视图，图3是具体实施方式三的结构示意图，图4是具体实施方式四的结构示意图，图5是具体实施方式五的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：(参见图1～图4)本实施方式包含薄壁金属板1，在薄壁金属板1上的同一侧方向冲压有多个杯形凸起2，多个杯形凸起2呈阵列分布。杯形凸起2的截面形状是圆形，每一个杯形凸起2为一个子吸能器。
具体实施方式二：(参见图1)本实施方式的多个杯形凸起2在薄壁金属板1上水平方向及竖直方向进行均布布置，其吸能器吸收的能量等于各子吸能器吸收的能量之和。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：(参见图3)本实施方式的多个杯形凸起2错位的分布在同一薄壁金属板1上面，吸能器吸收的能量等于各子吸能器吸收的能量之和，由于采用错位的布置方式，相对于具体实施方式一，本实施方式可以布置更多的子吸能器，使得其吸能能力更强。其它与具体实施方式二相同。
具体实施方式四：(参见图4)本实施方式杯形凸起2的截面形状是长圆形。其它与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：(参见图5)本实施方式增加有多孔材料3，多孔材料3填充在杯形凸起2内。本实施方式可以分解为多个多孔材料填充薄壁杯形金属结构的吸能器，吸能器吸收的能量等于各子吸能器吸收的能量之和。由于填充了多孔材料，一方面，多孔材料会吸收能量，另一方面，由于多孔材料与薄壁金属结构之间的相互作用效应，使得其吸能能力得到了大大的提高。其它与具体实施方式四相同。
具体实施方式六：本实施方式的多孔材料3为铝蜂窝或泡沫铝材料。其它与具体实施方式五相同。
多孔材料填充杯形薄壁结构的组合式吸能器具有单位体积吸收能量大、单位质量吸收的能量大(比吸能大)的优点，有利于吸能器的轻量化设计。由于该多孔材料填充阵列式杯形薄壁结构的组合式吸能器的所有构件均采用金属材料，使得该吸能器能够很好地适应不同的环境温度，扩大了该吸能器的使用范围。
工作原理：当外部输入冲击载荷超过某一阈值时，吸能器开始发生作用，将外部的冲击能量转换为各杯形薄壁金属结构的变形能，从而达到吸收能量的目的。当外部输入冲击载荷超过某一阈值时，吸能器开始发生作用，能量的吸收主要来自于以下三个方面：(1)杯形薄壁金属结构在冲击载荷的作用下发生塑性屈曲从而吸收冲击能量；(2)多孔材料(金属蜂窝材料或泡沫金属材料)在冲击载荷的作用下发生塑性屈曲及坍塌从而吸收冲击能量；(3)杯形薄壁结构与多孔材料的相互作用效应吸收来自于冲击的能量。
Claims (7)
1、一种阵列式金属杯形薄壁结构吸能器，它包含薄壁金属板(1)，其特征在于：在薄壁金属板(1)上的同一侧方向冲压有多个杯形凸起(2)，多个杯形凸起(2)呈阵列分布。
2、根据权利要求1所述的阵列式金属杯形薄壁结构吸能器，其特征在于：杯形凸起(2)的截面形状是圆形。
3、根据权利要求1所述的阵列式金属杯形薄壁结构吸能器，其特征在于：杯形凸起(2)的截面形状是长圆形。
4、根据权利要求1所述的阵列式金属杯形薄壁结构吸能器，其特征在于：多个杯形凸起(2)在薄壁金属板(1)上水平方向及竖直方向进行均布布置。
5、根据权利要求1所述的阵列式金属杯形薄壁结构吸能器，其特征在于：多个杯形凸起(2)错位的分布在同一薄壁金属板(1)上面。
6、根据权利要求1、2、3、4或5所述的阵列式金属杯形薄壁结构吸能器，其特征在于：它还包含多孔材料(3)，多孔材料(3)填充在杯形凸起(2)内。
7、根据权利要求6所述的阵列式金属杯形薄壁结构吸能器，其特征在于：多孔材料(3)为铝蜂窝或泡沫铝材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2008102095072A CN101413560A (zh) | 2008-11-24 | 2008-11-24 | 阵列式金属杯形薄壁结构吸能器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2008102095072A CN101413560A (zh) | 2008-11-24 | 2008-11-24 | 阵列式金属杯形薄壁结构吸能器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101413560A true CN101413560A (zh) | 2009-04-22 |
Family
ID=40594232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNA2008102095072A Pending CN101413560A (zh) | 2008-11-24 | 2008-11-24 | 阵列式金属杯形薄壁结构吸能器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101413560A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104908771A (zh) * | 2015-06-15 | 2015-09-16 | 深圳市乾行达科技有限公司 | 一种多孔材料填充薄壁金属结构的防爬器 |
| CN105235617A (zh) * | 2015-09-29 | 2016-01-13 | 中国汽车工程研究院股份有限公司 | 汽车用铝合金吸能盒 |
| CN105965623A (zh) * | 2016-07-09 | 2016-09-28 | 衡水华科橡塑有限公司 | 一种热压机导热缓冲压垫 |
| CN110145562A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-08-20 | 北京航空航天大学 | 一种竹节状薄壁管结构易组装多向自锁吸能系统 |
| CN110758295A (zh) * | 2019-11-15 | 2020-02-07 | 重庆大江智防特种装备有限公司 | 一种积木式碰撞吸能装置 |
-
2008
- 2008-11-24 CN CNA2008102095072A patent/CN101413560A/zh active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104908771A (zh) * | 2015-06-15 | 2015-09-16 | 深圳市乾行达科技有限公司 | 一种多孔材料填充薄壁金属结构的防爬器 |
| CN105235617A (zh) * | 2015-09-29 | 2016-01-13 | 中国汽车工程研究院股份有限公司 | 汽车用铝合金吸能盒 |
| CN105235617B (zh) * | 2015-09-29 | 2018-01-09 | 中国汽车工程研究院股份有限公司 | 汽车用铝合金吸能盒 |
| CN105965623A (zh) * | 2016-07-09 | 2016-09-28 | 衡水华科橡塑有限公司 | 一种热压机导热缓冲压垫 |
| CN110145562A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-08-20 | 北京航空航天大学 | 一种竹节状薄壁管结构易组装多向自锁吸能系统 |
| CN110145562B (zh) * | 2019-06-25 | 2021-06-29 | 北京航空航天大学 | 一种竹节状薄壁管结构易组装多向自锁吸能系统 |
| CN110758295A (zh) * | 2019-11-15 | 2020-02-07 | 重庆大江智防特种装备有限公司 | 一种积木式碰撞吸能装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Marzbanrad et al. | An energy absorption comparison of square, circular, and elliptic steel and aluminum tubes under impact loading | |
| CN207374492U (zh) | 吸能结构及汽车防撞梁结构 | |
| CN101413560A (zh) | 阵列式金属杯形薄壁结构吸能器 | |
| CN202294642U (zh) | 吸能盒 | |
| CN106364521B (zh) | 用于轨道车辆的组合式专用吸能装置及设有该装置的轨道车辆 | |
| CN107139874B (zh) | 具有负泊松比特性的缓冲吸能装置 | |
| CN104760554A (zh) | 车用插片填充式泡沫铝吸能盒 | |
| CN100557262C (zh) | 组合式缓冲器 | |
| Sun et al. | Energy absorption of aluminum alloy thin-walled tubes under axial impact | |
| JP2018504321A5 (zh) | ||
| CN110843709A (zh) | 一种新型的三明治结构汽车前防撞梁和总成 | |
| CN204472733U (zh) | 汽车保险杠 | |
| CN111022538A (zh) | 多功能梯度吸能盒 | |
| CN205396216U (zh) | 一种泡沫铝汽车防撞梁 | |
| Yuen et al. | The energy absorption characteristics of double-cell tubular profiles | |
| CN101407253A (zh) | 并联式蜂窝材料吸能器 | |
| CN110758295A (zh) | 一种积木式碰撞吸能装置 | |
| CN101303055A (zh) | 多孔材料填充杯形薄壁结构的组合式缓冲器 | |
| CN207773073U (zh) | 性能可调汽车碰撞吸能装置 | |
| CN204641630U (zh) | 车用插片填充式泡沫铝吸能盒 | |
| CN211648885U (zh) | 一种多功能梯度吸能盒 | |
| CN208559509U (zh) | 一种汽车门槛梁总成结构 | |
| CN220924049U (zh) | 一种具有缓冲作用的汽车车门防撞杆 | |
| Niebylski et al. | Metal foams as energy absorbers for automobile bumpers | |
| Graciano et al. | Effect of elastoplastic behavior on the impact response of expanded metal tubes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20090422 |