CN102700181B - 一种轻质多功能复合结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轻质多功能复合结构，包括第一外表板、第二外表板以及设置在第一外表板和第二外表板之间的金属泡沫夹芯层和蜂窝夹芯层，蜂窝夹芯层为六方铝蜂窝或四方铝蜂窝，由金属泡沫和六方蜂窝或四方蜂窝复合成的夹芯结构能显著减小其重量，且具有承载、吸声、隔声、隔热、抗冲击吸能等多种功能。

Description

一种轻质多功能复合结构
技术领域
本发明涉及一种复合结构，具体涉及一种轻质多功能复合结构。
背景技术
随着高新科技的迅猛发展，要求尽可能地降低制造和运转成本，人们不仅在追求材料的轻质化，而且在寻求兼顾轻质和其它某种或多种优良性能相结合的先进材料与结构以满足不同的工程应用需求，从而实现多功能结构与工程材料的结合。近年来，随着材料制备与成形加工技术的发展，而超轻多孔金属材料就是具有多功能性能的典型材料。这种材料集力、电、热、声等性能于一体，因此被广泛应用于航天航空、铁路运输、舰船等领域得到广泛应用。
多孔金属材料与实体板复合形成典型的夹芯复合结构，从而实现了功能材料结构化。典型的夹芯复合结构芯材一般选择的单一芯材或采用填充了其它功能材料的格栅/点阵结构。尽管填充式的芯材可以实现多种功能，但制备工艺复杂，成本高，从而限制了该类夹芯复合结构在工程中的广泛应用。为了避免由此造成的困难，需要在充分利用现有能制备材料的基础上，开发和设计轻质多功能的夹芯复合结构，满足工程设计需要的同时实现对夹芯复合结构经济性的要求。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的问题，本发明的目在于提供一种轻质多功能复合结构，该结构具有承载、吸声、隔声、隔热、抗冲击吸能等多种功能。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种轻质多功能复合结构，包括第一外表板1、第二外表板4以及设置在第一外表板1和第二外表板4之间的金属泡沫夹芯层2和蜂窝夹芯层3。
所述蜂窝夹芯层3为六方铝蜂窝或四方铝蜂窝。
所述金属泡沫夹芯层2的材料为泡沫铝、泡沫铝合金、泡沫铜或泡沫钢。
所述第一外表板1和第二外表板4的材料为铝合金或钢。
所述第一外表板1和第二外表板4的厚度相同或不同。
所述第一外表板1和金属泡沫夹芯层2、金属泡沫夹芯层2和蜂窝夹芯层3以及蜂窝夹芯层3和第二外表板4通过焊接或强力胶粘接在一起。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、本发明的轻质多功能复合结构由金属泡沫夹芯层2、蜂窝夹芯层3和第一外表板1与第二外表板4复合而成；
2、由金属泡沫夹芯层2和蜂窝夹芯层3复合成的夹芯结构能显著减小本发明重量；
3、夹芯层由无序的金属泡沫夹芯层2和格栅层蜂窝夹芯层3复合而成，能够充分发挥两种多孔材料的优异性能；
4、金属泡沫夹芯层2的金属泡沫材料构成的吸声体，用来吸收声音中的高频信号；蜂窝夹芯层3则可以有效地利用蜂窝的空腔将共振吸声频率向低频方向偏移，从而实现对低频信号的吸收。
5、金属泡沫夹芯层2、蜂窝夹芯层3与第一外表板1和第二外表板4复合形成的夹芯复合结构具有高弯曲刚度，从而导致夹芯复合结构具有较高的固有频率，使其难以受激发，因此具有振动和声音控制的能力。
6、金属泡沫夹芯层2和蜂窝夹芯层3构成的夹芯复合结构具有高比刚度、高比强度、抗冲击吸能优良以及防火、化学稳定性高、可回收的优点。
由此上述可见，该新型轻质夹芯复合结构集成了多种功能，具有承载、吸声、隔声、隔热、抗冲击吸能等多种特性。
附图说明
附图为本发明结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
如附图所示，本发明一种轻质多功能复合结构，包括第一外表板1、第二外表板4以及设置在第一外表板1和第二外表板4之间的金属泡沫夹芯层2和蜂窝夹芯层3。
优选的，蜂窝夹芯层3为六方铝蜂窝或四方铝蜂窝，本实施例采用六方铝蜂窝。
优选的，金属泡沫夹芯层2的材料为泡沫铝、泡沫铝合金、泡沫铜或泡沫钢。
优选的，第一外表板1和第二外表板4的材料为铝合金或钢。
第一外表板1和第二外表板4的厚度可以相同，也可以不同。
优选的，第一外表板1和金属泡沫夹芯层2、金属泡沫夹芯层2和蜂窝夹芯层3以及蜂窝夹芯层3和第二外表板4通过焊接或强力胶粘接在一起。

Claims (4)

1.一种轻质多功能复合结构，其特征在于：包括第一外表板(1)、第二外表板(4)以及设置在第一外表板(1)和第二外表板(4)之间的金属泡沫夹芯层(2)和蜂窝夹芯层(3)；所述蜂窝夹芯层(3)为六方铝蜂窝或四方铝蜂窝；所述金属泡沫夹芯层(2)的材料为泡沫铝、泡沫铝合金、泡沫铜或泡沫钢。
2.根据权利要求1所述的轻质多功能复合结构，其特征在于：所述第一外表板(1)和第二外表板(4)的材料为铝合金或钢。
3.根据权利要求1所述的轻质多功能复合结构，其特征在于：所述第一外表板(1)和第二外表板(4)的厚度相同或不同。
4.根据权利要求1所述的轻质多功能复合结构，其特征在于：所述第一外表板(1)和金属泡沫夹芯层(2)、金属泡沫夹芯层(2)和蜂窝夹芯层(3)以及蜂窝夹芯层(3)和第二外表板(4)通过焊接或强力胶粘接在一起。
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