CN109910708A - 一种军用车辆防雷脚垫 - Google Patents

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彭兵
章金坤
王显会
张进成
张明
周云波
孙晓旺
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Nanjing University of Science and Technology
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Nanjing University of Science and Technology
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Abstract

本发明涉及防爆炸装甲车辆技术领域，具体涉及一种军用车辆防雷脚垫。脚垫包括上平板和位于上平板下部的多个半圆管，多个半圆管固定在下平板上，多个半圆管呈多排布置，每排半圆管的数量不少于3个，相邻排之间的半圆管交错布置，上平板置于人体脚部下方，半圆管置于地板上方。每排半圆管中，相邻半圆管之间的间隙大于2mm，通过在相邻半圆管的间隙中安装铆钉，将相邻的半圆管与上平板连接。本发明提供的防雷脚垫，通过半圆管压缩吸能和增大刚度从而增强腿部防护性能。通过选用合适厚度和圆管个数使得整体刚度满足静刚度要求，可承受人体腿部载重力量，支撑性能较好。通过铆钉紧密连接，有效防止连接失效，有效降低人体腿部伤害。

Description

一种军用车辆防雷脚垫
技术领域
本发明涉及防爆炸装甲车辆技术领域，具体涉及一种军用车辆防雷脚垫。
背景技术
地雷爆炸瞬间，冲击力第一时间通过车身作用于脚部，并迅速传递小腿及大腿。目前，90％的车辆由于脚部问题而无法通过抗爆炸测试。就轻型车辆设计而言，一级防护结构无法抵抗爆炸，因此需要采取二级防护结构隔离冲击，减小腿部伤害。
面对上述情况，国外研制出不同防护脚垫，如圆球形脚垫，主体由排列的球体组成，依靠球体压缩变形来吸能。但是由于其薄壁球体加工困难，连接面较小，不利于生产，工艺仍有进步空间。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种军用车辆防雷脚垫。
实现本发明目的的技术解决方案为：
一种军用车辆防雷脚垫，包括上平板和位于上平板下部的多个半圆管，所述多个半圆管固定在下平板上，所述多个半圆管呈多排布置，每排半圆管的数量不少于3个，相邻排之间的半圆管交错布置，上平板置于人体脚部下方，半圆管置于地板上方。
所述上平板形状为矩形，尺寸参考人脚部空间，设置为300-500×300-500mm。
每排半圆管中，相邻半圆管之间的间隙大于2mm，小于20mm，通过在相邻半圆管的间隙中安装铆钉，将相邻的半圆管与上平板连接。
每个半圆管两侧的铆钉数量都大于2个。
所述上平板和半圆管的材质为铝合金。
所述铝合金为H14铝合金。
所述上平板和半圆管的厚度为0.3mm-1.0mm。
所述上平板和半圆管的厚度为0.5mm。
所述脚垫的高度为20-60mm。
所述半圆管设置为三排，中间一排的半圆管的数量为4个，两侧的每排的半圆管的数量为5个。
本发明与现有技术相比，其显著优点如下：
(1)本发明提供的防雷脚垫，通过半圆管压缩吸能和增大刚度从而增强腿部防护性能。
(2)本发明提供的缓冲装置，通过选用合适厚度和圆管个数使得整体刚度满足静刚度要求，可承受人体腿部载重力量，支撑性能较好。
(3)本发明提供的缓冲装置，通过铆钉紧密连接，有效防止连接失效，叠加吸能和刚度防爆作用，有效降低人体腿部伤害。
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
附图说明
图1本申请军用车辆防雷脚垫整体示意图。
图2本申请军用车辆防雷脚垫正视图。
图3本申请军用车辆防雷脚垫俯视图。
附图标记说明
1-上平板，2-半圆管。
具体实施方式
本发明的目的在于降低爆炸环境中乘员腿部伤害，从而提供一种车辆防雷脚垫，通过缓冲来自地板的冲击，分散爆炸能量，从而降低小腿力，有效降低乘员伤害。
一种军用车辆防雷脚垫，包括半圆管2和上平板1两部分。其中所述半圆管2与上平板1通过铆钉相连，建立紧密连接从而增强脚垫连接强度。上平板1提供支撑分散作用。
所述军用车辆防雷脚垫通过自身结构变形，吸收爆炸环境下从地板传递到乘员下肢的冲击，达到减小乘员下肢受到的力，从而降低人员损伤。
所述半圆管2分布呈三排错开，通过压缩吸能达到保护作用，设计要求为排数大于2，每排半圆管个数大于3个。
所述上平板1提供支撑分散的作用，充足的强度可承载人体脚部力量，上平板1尺寸参考人脚部空间，设计为规则矩形，便于脚部放置，同时进一步吸收抵抗压缩吸能后的能量。
实施例1
如图1-3所示，一种军用车辆防雷脚垫，包括上平板1和半圆管2。其中所述半圆管2在受到爆炸冲击时压缩吸能，从而耗散爆炸能量。整体能够良好支撑人体腿部重量。
半圆管2呈三排错开方式分布于上平板下方，考虑到加工工艺，半圆管2之间间隙设定大于2mm。上平板1与半圆管2通过在半圆管2间隙位置安装铆钉连接。为保证结构的稳定性，每段半圆管2两侧铆钉数量保证大于2。通过三排错开半圆管2设计达到均匀受力及耗能效果。半圆管2设计要求为排数大于2，每排半圆管2个数大于3个。
脚垫材料要求延展性好，结构稳定，硬度和强度较高等特点，考虑成本及轻量化目标，本例选用H14铝材料。
根据静刚度分析结果，当施加1kN力时，厚度为0.3mm的脚垫纵向变形为8.65mm，厚度为0.4mm的脚垫纵向变形为3.97mm，参照设计要求：1kN时位移<5mm，因此，脚垫厚度设计应大于0.4mm。结合AEP-55标准，即小腿力峰值<5.4KN，当脚垫厚度为0.5mm时，小腿力降至最低。结合静刚度和力矩要求，本例中设计厚度为0.5mm。
上平板尺寸即满足人体脚部放置空间并保证两侧留有一定余量即可。本例中设计为310×310mm。

Claims (10)

1.一种军用车辆防雷脚垫，其特征在于，包括上平板(1)和位于上平板(1)下部的多个半圆管(2)，所述多个半圆管(2)固定在下平板(1)上，所述多个半圆管(2)呈多排布置，每排半圆管的数量不少于3个，相邻排之间的半圆管(2)交错布置，上平板(1)置于人体脚部下方，半圆管(2)置于地板上方。
2.根据权利要求1所述的脚垫，其特征在于，所述上平板(1)形状为矩形，尺寸参考人脚部空间，设置为300-500mm×300-500mm。
3.根据权利要求1所述的脚垫，其特征在于，每排半圆管(2)中，相邻半圆管之间的间隙大于2mm，小于20mm，通过在相邻半圆管(2)的间隙中安装铆钉，将相邻的半圆管(2)与上平板(1)连接。
4.根据权利要求3所述的脚垫，其特征在于，每个半圆管(2)两侧的铆钉数量都大于2个。
5.根据权利要求1所述的脚垫，其特征在于，所述上平板(1)和半圆管(2)的材质为铝合金。
6.根据权利要求5所述的脚垫，其特征在于，所述铝合金为H14铝合金。
7.根据权利要求1所述的脚垫，其特征在于，所述上平板(1)和半圆管(2)的厚度为0.3mm-1.0mm。
8.根据权利要求7所述的脚垫，其特征在于，所述上平板(1)和半圆管(2)的厚度为0.5mm。
9.根据权利要求1所述的脚垫，其特征在于，所述脚垫的高度为20-60mm。
10.根据权利要求1所述的脚垫，其特征在于，所述半圆管(2)设置为三排，中间一排的半圆管(2)的数量为4个，两侧的每排的半圆管(2)的数量为5个。
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