CN113294476A - 一种正弦波纹结构的仿生复合板及隔振台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种正弦波纹结构的仿生复合板及隔振台，正弦波纹结构的仿生复合板包括：依次设置的上波纹板组件、波纹蜂窝夹芯组件和下波纹板组件；所述波纹蜂窝夹芯组件包括相互连接的第一波纹片和第二波纹片；所述上波纹板组件包括第三波纹片；所述下波纹板组件包括第四波纹片；所述第一波纹片、所述第二波纹片以及所述第三波纹片两两相互正交设置，所述第四波纹片平行于所述第三波纹片。由于采用波纹片时，由于波纹片是弯曲的，更容易通过变形吸能，而且所述第一波纹片、所述第二波纹片以及所述第三波纹片两两相互正交设置，且所述第四波纹片平行于所述第三波纹片，通过各波纹片可以从不同方向进行吸能，从而提高吸能效果。
Description
技术领域
本发明涉及复合板技术领域，尤其涉及的是一种正弦波纹结构的仿生复合板及隔振台。
背景技术
随着经济社会对安全性和节能减排要求的提高，在保证结构性能的前提下减轻质量成为一种发展趋势。当发生冲击时，产生的巨大动能会对结构造成破坏。作为一种承载结构，夹芯板在受到冲击载荷时，能够迅速依靠自身结构的屈曲断裂来吸收和耗散冲击能量，从而起到保护结构的作用，同时，夹芯板结构具有质量轻的优点。现有技术中，夹芯板的抵抗变形能力差，吸能效果不佳。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种正弦波纹结构的仿生复合板及隔振台，旨在解决现有技术中夹芯板的吸能效果不佳的问题。
本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：
一种正弦波纹结构的仿生复合板，其中，包括：
依次设置的上波纹板组件、波纹蜂窝夹芯组件和下波纹板组件；
所述波纹蜂窝夹芯组件包括相互连接的第一波纹片和第二波纹片；
所述上波纹板组件包括第三波纹片；所述下波纹板组件包括第四波纹片；
其中，所述第一波纹片、所述第二波纹片以及所述第三波纹片两两相互正交设置，所述第四波纹片平行于所述第三波纹片。
所述的正弦波纹结构的仿生复合板，其中，
所述上波纹板组件和所述下波纹板组件均采用碳纤维增强复合塑料制成；
所述波纹蜂窝夹芯组件采用铝合金制成；
所述第三波纹片的波动方向垂直于所述第四波纹片的波动方向。
所述的正弦波纹结构的仿生复合板，其中，
所述第一波纹片的波动方向垂直于所述第三波纹片的波动方向；
所述第二波纹片的波动方向垂直于所述第四波纹片的波动方向。
所述的正弦波纹结构的仿生复合板，其中，
所述上波纹板还包括：
第一上板和第一下板，所述第三波纹片位于所述第一上板和所述第一下板之间；
所述下波纹板还包括：
第二上板和第二下板，所述第四波纹片位于所述第二上板和所述第二下板之间。
所述的正弦波纹结构的仿生复合板，其中，
所述第一波纹片有若干个，所述第二波纹片有若干个，相邻两个所述第一波纹片和相邻两个所述第二波纹片相互连接形成波纹蜂窝。
所述的正弦波纹结构的仿生复合板，其中，所述第一波纹片上设置若干个第一开口，所述第二波纹片上设置有若干个第二开口；所述第一开口与所述第二开口一一对应设置，所述第一波纹片插入所述第二开口，且所述第二波纹片插入所述第一开口。
所述的正弦波纹结构的仿生复合板，其中，
所述第一波纹片、所述第二波纹片、所述第三波纹片以及所述第四波纹片均采用正弦波纹片；
相邻两个所述第一波纹片的波峰的位置相对应，相邻两个所述第二波纹片的波峰的位置相对应。
所述的正弦波纹结构的仿生复合板，其中，
各所述第一开口分别位于所述第一波纹片的不同正弦周期上，各所述第二开口分别位于所述第二波纹片的不同正弦周期上。
所述的正弦波纹结构的仿生复合板，其中，
所述第一波纹片的振幅为1.2-1.5mm；
所述第二波纹片的振幅为1.2-1.5mm；
所述第三波纹片的振幅为0.4-0.6mm；
所述第四波纹片的振幅为0.4-0.6mm。
一种隔振台，其中，包括：
第一隔振器；
隔振台体，设置于所述第一隔振器；
第二隔振器，设置于所述隔振台体；
如上述任一项所述的正弦波纹结构的仿生复合板，与所述第二隔振器连接。
有益效果：由于采用波纹片时，由于波纹片是弯曲的，更容易通过变形吸能，而且所述第一波纹片、所述第二波纹片以及所述第三波纹片两两相互正交设置，且所述第四波纹片平行于所述第三波纹片，通过各波纹片可以从不同方向进行吸能，从而提高吸能效果。
附图说明
图1是本发明中正弦波纹结构的仿生复合板的结构示意图。
图2是本发明中正弦波纹结构的仿生复合板的爆炸图。
图3是本发明中上波纹板组件的爆炸图。
图4是本发明中波纹蜂窝夹芯组件的爆炸图。
图5是本发明中波纹蜂窝夹芯组件的结构示意图。
图6是本发明中第二波纹片的结构示意图。
图7是本发明中第三波纹片的结构示意图。
图8是本发明中第一波纹片的结构示意图。
图9是本发明中波纹蜂窝夹芯组件和方孔蜂窝夹芯的力-位移曲线对比图。
图10是本发明中波纹蜂窝夹芯组件和方孔蜂窝夹芯的吸能效果对比图。
图11是本发明中羽轴的截面图。
图12是本发明中隔振台的结构示意图。
附图标记说明：
1、正弦波纹结构的仿生复合板；10、上波纹板组件；11、第三波纹片；12、第一上板；13、第一下板；20、波纹蜂窝夹芯组件；21、第一波纹片；211、第一开口；22、第二波纹片；221、第二开口；30、下波纹板组件；31、第四波纹片；32、第二上板；33、第二下板；2、第一隔振器；3、隔振台体；4、第二隔振器。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请同时参阅图1-图11，本发明提供了一种正弦波纹结构的仿生复合板的一些实施例。
如图1-图2所示，本发明的一种正弦波纹结构的仿生复合板1，包括：
依次设置的上波纹板组件10、波纹蜂窝夹芯组件20和下波纹板组件30；
所述波纹蜂窝夹芯组件20包括相互连接的第一波纹片21和第二波纹片22；
所述上波纹板组件10包括第三波纹片11；所述下波纹板组件30包括第四波纹片31；
其中，所述第一波纹片21、所述第二波纹片22以及所述第三波纹片11两两相互正交设置，所述第四波纹片31平行于所述第三波纹片11。
值得说明的是，本发明结合仿生学原理与吸能部件抗撞性能理论，根据相似性原理，羽轴由外部皮质和内部髓质两大部分组成，羽轴不仅质轻，强度高，而且吸能效果较佳。因此，本发明采用上波纹板组件10和下波纹板组件30模仿羽轴的皮质部，采用波纹蜂窝夹芯组件20模仿羽轴的髓质部。由于采用波纹片时，由于波纹片是弯曲的，更容易通过变形吸能，而且所述第一波纹片21、所述第二波纹片22以及所述第三波纹片11两两相互正交设置，且所述第四波纹片31平行于所述第三波纹片11，也就是说，建立三维坐标系时，若第四波纹片31平行于XOY平面时，第三波纹片11平行于XOY平面，第一波纹片21位于YOZ平面内，第二波纹片22位于XOZ平面内，通过各波纹片可以从不同方向进行吸能，从而提高吸能效果。
在本发明实施例的一个较佳实现方式中，如图1-图2所示，所述上波纹板组件10和所述下波纹板组件30均采用碳纤维增强复合塑料制成；所述波纹蜂窝夹芯组件20采用铝合金制成。
具体地，如图11所示，根据羽轴外部强度高于内部，设计波纹板组件和波纹蜂窝夹芯组件20材料不同。根据羽轴的宏观结构和力学性能的关系，提取出影响羽轴力学性能的结构特征参数，并且受外轮廓和髓质多孔结构为曲线启发，通过两横两竖波纹板构成的截面来对方形截面进行优化改进。由于羽轴的皮质部的强度大于髓质部的强度，因此，采用碳纤维增强复合塑料制成上波纹板组件10和下波纹板组件30，并采用铝合金制成波纹蜂窝夹芯组件20。由于上波纹板组件10和下波纹板组件30的强度较高，可以提高正弦波纹结构的仿生复合板1抗冲击性能。
在本发明实施例的一个较佳实现方式中，为了进一步提高正弦波纹结构的仿生复合板1的吸能效果，所述第三波纹片11的波动方向垂直于所述第四波纹片31的波动方向。
具体地，波纹片的波动方向是指波纹片波形传播的方向，也即，波纹片的波峰和波谷连线的方向。将第三波纹片11的波动方向和第四波纹片31的波动方向设置成相互垂直，那么可以进一步细化吸收不同方向的振动能量，提高吸能效果。当然，所述第三波纹片11的波动方向也可以平行于所述第四波纹片31的波动方向，如图2所示。
在本发明实施例的一个较佳实现方式中，所述第一波纹片21的波动方向垂直于所述第三波纹片11的波动方向；所述第二波纹片22的波动方向垂直于所述第四波纹片31的波动方向。
具体地，第一波纹片21位于波纹蜂窝夹芯组件20靠近上波纹板组件10的一端，第二波纹片22位于波纹蜂窝夹芯组件20靠近下波纹板组件30的一端。也就是说，第一波纹片21和第三波纹片11相靠拢，第二波纹片22和第四波纹片31相靠拢，由于所述第一波纹片21的波动方向垂直于所述第三波纹片11的波动方向；所述第二波纹片22的波动方向垂直于所述第四波纹片31的波动方向，那么在振动或冲击能量由波纹板组件向波纹蜂窝夹芯组件20传递时，会分别从不同方向进行吸能，从而实现快速吸能，减少能量对正弦波纹结构的仿生复合板1损伤，延长正弦波纹结构的仿生复合板1的寿命。
例如，所述第一波纹片21的波动方向为y方向，所述第三波纹片11的波动方向为x方向；所述第二波纹片22的波动方向为x方向，所述第四波纹片31的波动方向为y方向。
在本发明实施例的一个较佳实现方式中，如图2-图3所示，所述上波纹板还包括：
第一上板12和第一下板13，所述第三波纹片11位于所述第一上板12和所述第一下板13之间；
所述下波纹板还包括：
第二上板32和第二下板33，所述第四波纹片31位于所述第二上板32和所述第二下板33之间。
具体地，上波纹板组件10和下波纹板组件30均采用夹芯结构，第一上板12、第三波纹片11以及第一下板13依次连接形成上波纹板组件10，第二上板32、第四波纹片31以及第三下板依次连接形成下波纹板组件30，因此，能通过塑性弯曲、压缩等变形形式来吸收冲击或振动能量。
在本发明实施例的一个较佳实现方式中，如图2和图4所示，所述第一波纹片21有若干个，所述第二波纹片22有若干个，相邻两个所述第一波纹片21和相邻两个所述第二波纹片22相互连接形成波纹蜂窝。
具体地，波纹蜂窝是指由波纹状边围绕形成的蜂窝孔，由于羽轴的髓质部具有孔结构，且孔结构由波纹状边围绕形成，因此，波纹蜂窝夹芯组件20模仿羽轴的髓质部，波纹蜂窝夹芯组件20内形成若干个波纹蜂窝。每个第一波纹片21与所有第二波纹片22连接，每个第二波纹片22与所有第一波纹片21连接。波纹蜂窝由四个边围绕形成，四个边分别为相邻两个第一波纹片21以及相邻两个第二波纹片22。
在本发明实施例的一个较佳实现方式中，如图2和图4所示，所述第一波纹片21上设置若干个第一开口211，所述第二波纹片22上设置有若干个第二开口221；所述第一开口211与所述第二开口221一一对应设置，所述第一波纹片21插入所述第二开口221，且所述第二波纹片22插入所述第一开口211。
具体地，第一波纹片21和第二波纹片22相互卡接，第一开口211朝下，第二开口221朝上，且第一开口211和对应第二开口221相互对准。第一开口211的长度为第一波纹片21的宽度的一半，第二开口221的长度为第二波纹片22的宽度的一半，则第一开口211和第二开口221相互插入时，第一波纹片21和第二波纹片22可以位于同一平面内。
在本发明实施例的一个较佳实现方式中，如图4-图8所示，所述第一波纹片21、所述第二波纹片22、所述第三波纹片11以及所述第四波纹片31均采用正弦波纹片。
具体地，正弦波纹片是指呈正弦波形分布的波纹片，当然所述第一波纹片21、所述第二波纹片22、所述第三波纹片11以及所述第四波纹片31还可以采用余弦波纹片。
在本发明实施例的一个较佳实现方式中，如图5和图8所示，相邻两个所述第一波纹片21的波峰的位置相对应，相邻两个所述第二波纹片22的波峰的位置相对应。
具体地，相邻两个第一波纹片21的波峰位置相对应，相邻两个所述第二波纹片22的波峰的位置相对应，则相邻两个第一波纹片21的波峰方向相同，相邻两个第二波纹片22的波峰方向相同，那么各波纹蜂窝的面积接近，不会出现部分波纹蜂窝的面积大，而部分波纹蜂窝的面积小。当然，还可以是相邻两个第一波纹片21中，一个第一波纹片21的波峰的位置与另一个第一波纹片21的波谷的位置相对应。
在本发明实施例的一个较佳实现方式中，如图5-图6所示，各所述第一开口211分别位于所述第一波纹片21的不同正弦周期上，各所述第二开口221分别位于所述第二波纹片22的不同正弦周期上。
具体地，正弦周期是指正弦波纹上相邻的波峰和波谷组成的重复单元。第一波纹片21的每个正弦周期上最多有一个第一开口211，例如，在第一波纹片21的每个正弦周期上设置一个第一开口211。第二波纹片22的每个正弦周期上最多有一个第二开口221，例如，在第二波纹片22的每个正弦周期上设置一个第二开口221。当然可以根据需要调整第一波纹片21上第一开口211的数量以及第二波纹片22上第二开口221的数量。
在本发明实施例的一个较佳实现方式中，如图7-图8所示，所述第一波纹片21的振幅为1.2-1.5mm；所述第二波纹片22的振幅为1.2-1.5mm；所述第三波纹片11的振幅为0.4-0.6mm；所述第四波纹片31的振幅为0.4-0.6mm。
具体地，根据需要设置各波纹片的参数，如长度，宽度，厚度，波峰和波谷的数量，振幅，周期长度。第一波纹片21和第二波纹片22可以采用相同的结构，也就是说，两者的参数相同。第三波纹片11和第四波纹片31可以采用相同的结构，也就是说，两者的参数相同。第一波纹片21和第三波纹片11采用不相同的结构，具体地，第三波纹片11的振幅小于第一波纹片21的振幅。
具体实施例一
如图1和图2所示，本发明的上波纹板组件10、波纹蜂窝夹芯组件20和下波纹板组件30自上而下顺序排列，其中，波纹蜂窝夹芯组件20在x方向的8-10片第一波纹片21与y方向的8-10片第二波纹片22相互垂直排列，波纹蜂窝夹芯组件20与上波纹板组件10的第一下板13垂直并固接，与下波纹板组件30的第二上板32垂直并固接；上波纹板组件10中的第三波纹片11的纵向与方向平行或垂直；下波纹板组件30中的第四波纹片31的纵向与x方向平行或垂直。
如图3和图7所示，所述的上波纹板组件10包括第一上板12、第三波纹片11和第一下板13，第一上板12、第三波纹片11和第一下板13自上而下排列并顺序固接；第一上板12的厚度为0.1-0.2mm，第三波纹片11的厚度t为0.1-0.2mm，振幅h为0.4-0.6mm，周期w为1.8-2.0mm，第一下板13的厚度为0.1-0.2mm，第一下板13的结构与第一上板12的结构相同。
如图5至图8所示，所述的波纹蜂窝夹芯组件20包括在x方向的8-10片第一波纹片21与y方向的8-10片第二波纹片22相互垂直排列，相交位置在一个正弦周期的波谷到波峰之间，两相邻第一波纹片21的波峰方向相同或者相反，间隔L为10-12mm，第一波纹片21的厚度T为0.1-0.2mm，振幅H为1.2-1.5mm，周期W为10-12mm。两相邻第二波纹片22的波峰方向相同或者相反，间隔L为10-12mm，第二波纹片22的厚度T为0.1-0.2mm，振幅H为1.2-1.5mm，周期W为10-12mm。
如图2所示，所述的下波纹板组件30包括第二上板32、第四波纹片31和第二下板33，第二上板32、第四波纹片31和第二下板33自上而下排列并顺序固接；第二上板32的厚度为0.1-0.2mm，第四波纹片31的厚度为0.1-0.2mm，振幅为0.4-0.6mm，周期为1.8-2.0mm，第二下板33的厚度为0.1-0.2mm，第二下板33的结构与第二上板32的结构相同。
所述上波纹板组件10中的第一上板12、第三波纹片11和第一下板13和下波纹板组件30中的第二上板32、第四波纹片31和第二下板33的材料为碳纤维增强复合塑料，其密度1.43×10-6kg/mm3、x方向弹性模量171.42GPa、y方向弹性模量9.08GPa、泊松比0.32、剪切模量5.29GPa，波纹蜂窝夹芯组件20中的x方向第一波纹片21与y方向的第二波纹片22的材料为铝合金5052，其密度2.68×10-6kg/mm3、弹性模量为70GPa、泊松比0.33、屈服强度325MPa,硬度为68HB。
以下根据有限元分析软件ABAQUS模拟蜂窝夹芯组件的能量吸收特性，并与方孔蜂窝夹芯进行对比，相应部位的尺寸、材料相同，仅结构不同。冲击速度v＝4m/s，冲击物体的质量为5Kg，初始位置距离上面板2mm处。波纹蜂窝夹芯组件20由在x方向的9片第一波纹片21与y方向的9片第二波纹片22相互垂直排列组成，相交位置在一个正弦周期的波谷到波峰之间，两相邻第一波纹片21的波峰方向相同，间隔L为11mm，第一波纹片21的厚度T为0.1mm，振幅H为1.5mm，周期W为12mm。两相邻第二波纹片22的波峰方向相同，间隔L为11mm，第二波纹片22的厚度T为0.1mm，振幅H为1.5mm，周期W为12mm。固定夹芯四个侧面的所有自由度，冲击物体只具备垂直向下的冲击速度。采取比吸能反映夹芯的抗冲击性能，比吸能越大，缓冲效果就越好。
比吸能
E为吸收的总能量，m为夹芯的质量，s为夹芯的变形位移,F(s)为变形距离为s时对应的瞬时载荷。
如图9和图10所示，正弦波纹夹芯组件的总吸能和比吸能较方孔蜂窝夹芯均有所提高。
本发明的有益效果在于：
本发明在减轻质量的同时，吸能效果有了显著提高。
上、下波纹板组件30结构，可以在减轻质量的同时，尽可能保证强度，波纹蜂窝夹芯组件20，相比于方孔蜂窝夹芯变形更为稳定，载荷波动小。
本发明还提供了一种隔振台的较佳实施例：
如图12所示，本发明实施例的隔振台，包括：
第一隔振器2；
隔振台体3，设置于所述第一隔振器2；
第二隔振器4，设置于所述隔振台体3；
如上述任一实施例所述的正弦波纹结构的仿生复合板1，与所述第二隔振器4连接。
第一隔振器2为弹簧隔振器或橡胶隔振器，第二隔振器4为弹簧隔振器或橡胶隔振器，在隔振台体3上设置第二隔振器4和正弦波纹结构的仿生复合板1，进一步提高隔振台的隔振效果。
通常，第一隔振器2无法完全吸收振动了能量，且并不会吸收各个方向的能量。因此，本发明先通过第一隔振器2吸收部分振动能量，然后经过第二隔振器4和正弦波纹结构的仿生复合板1连接吸收其余振动能量，由于正弦波纹结构的仿生复合板1连接可以吸收不同方向的能量，进一步提高隔振效果。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种正弦波纹结构的仿生复合板，其特征在于，包括：
依次设置的上波纹板组件、波纹蜂窝夹芯组件和下波纹板组件；
所述波纹蜂窝夹芯组件包括相互连接的第一波纹片和第二波纹片；
所述上波纹板组件包括第三波纹片；所述下波纹板组件包括第四波纹片；
其中，所述第一波纹片、所述第二波纹片以及所述第三波纹片两两相互正交设置，所述第四波纹片平行于所述第三波纹片。
2.根据权利要求1所述的正弦波纹结构的仿生复合板，其特征在于，
所述上波纹板组件和所述下波纹板组件均采用碳纤维增强复合塑料制成；
所述波纹蜂窝夹芯组件采用铝合金制成；
所述第三波纹片的波动方向垂直于所述第四波纹片的波动方向。
3.根据权利要求2所述的正弦波纹结构的仿生复合板，其特征在于，
所述第一波纹片的波动方向垂直于所述第三波纹片的波动方向；
所述第二波纹片的波动方向垂直于所述第四波纹片的波动方向。
4.根据权利要求3所述的正弦波纹结构的仿生复合板，其特征在于，
所述上波纹板还包括：
第一上板和第一下板，所述第三波纹片位于所述第一上板和所述第一下板之间；
所述下波纹板还包括：
第二上板和第二下板，所述第四波纹片位于所述第二上板和所述第二下板之间。
5.根据权利要求1所述的正弦波纹结构的仿生复合板，其特征在于，
所述第一波纹片有若干个，所述第二波纹片有若干个，相邻两个所述第一波纹片和相邻两个所述第二波纹片相互连接形成波纹蜂窝。
6.根据权利要求5所述的正弦波纹结构的仿生复合板，其特征在于，所述第一波纹片上设置若干个第一开口，所述第二波纹片上设置有若干个第二开口；所述第一开口与所述第二开口一一对应设置，所述第一波纹片插入所述第二开口，且所述第二波纹片插入所述第一开口。
7.根据权利要求6所述的正弦波纹结构的仿生复合板，其特征在于，
所述第一波纹片、所述第二波纹片、所述第三波纹片以及所述第四波纹片均采用正弦波纹片；
相邻两个所述第一波纹片的波峰的位置相对应，相邻两个所述第二波纹片的波峰的位置相对应。
8.根据权利要求7所述的正弦波纹结构的仿生复合板，其特征在于，
各所述第一开口分别位于所述第一波纹片的不同正弦周期上，各所述第二开口分别位于所述第二波纹片的不同正弦周期上。
9.根据权利要求7所述的正弦波纹结构的仿生复合板，其特征在于，
所述第一波纹片的振幅为1.2-1.5mm；
所述第二波纹片的振幅为1.2-1.5mm；
所述第三波纹片的振幅为0.4-0.6mm；
所述第四波纹片的振幅为0.4-0.6mm。
10.一种隔振台，其特征在于，包括：
第一隔振器；
隔振台体，设置于所述第一隔振器；
第二隔振器，设置于所述隔振台体；
如权利要求1至9中任一项所述的正弦波纹结构的仿生复合板，与所述第二隔振器连接。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114060445A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-02-18 | 中山大学 | 一种三维曲壁混合相正四边形手性蜂窝 |
| CN114396446A (zh) * | 2021-12-27 | 2022-04-26 | 吉林大学 | 一种用于三明治夹芯板的仿生吸能板芯结构及制备方法 |
| CN114673747A (zh) * | 2022-03-08 | 2022-06-28 | 江苏大学 | 一种基于墨鱼骨的仿生抗爆吸能板及防护部件或汽车部件 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4323614A (en) * | 1976-03-31 | 1982-04-06 | Corning Glass Works | Ceramic honeycomb structure |
| JP2000141519A (ja) * | 1998-11-10 | 2000-05-23 | Tanakaya Inc | 片段波板合紙板 |
| CN1327410A (zh) * | 1999-08-30 | 2001-12-19 | 日本碍子株式会社 | 波纹壁蜂窝构件及其制造方法 |
| CN1387615A (zh) * | 1999-11-02 | 2002-12-25 | 拜尔公司 | 吸收冲击能量的能量吸收器 |
| CN106273793A (zh) * | 2016-08-09 | 2017-01-04 | 吕大明 | 正交卡芯金属蜂窝板 |
| CN107263954A (zh) * | 2017-06-27 | 2017-10-20 | 哈尔滨工业大学 | 全金属中空点阵‑蜂窝混杂夹芯结构及其嵌锁制备方法 |
| CN108749211A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-11-06 | 哈尔滨工程大学 | 一种正余弦连续梁结构芯子正交排列的夹芯板及其制备方法 |
| CN110978666A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-04-10 | 吉林大学 | 一种仿海鸥羽轴结构的复合夹层板 |
| CN212499340U (zh) * | 2020-04-26 | 2021-02-09 | 西安海宏包装有限责任公司 | 一种瓦楞蜂窝纸芯 |
-
2021
- 2021-06-25 CN CN202110714357.6A patent/CN113294476B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4323614A (en) * | 1976-03-31 | 1982-04-06 | Corning Glass Works | Ceramic honeycomb structure |
| JP2000141519A (ja) * | 1998-11-10 | 2000-05-23 | Tanakaya Inc | 片段波板合紙板 |
| CN1327410A (zh) * | 1999-08-30 | 2001-12-19 | 日本碍子株式会社 | 波纹壁蜂窝构件及其制造方法 |
| CN1387615A (zh) * | 1999-11-02 | 2002-12-25 | 拜尔公司 | 吸收冲击能量的能量吸收器 |
| CN106273793A (zh) * | 2016-08-09 | 2017-01-04 | 吕大明 | 正交卡芯金属蜂窝板 |
| CN107263954A (zh) * | 2017-06-27 | 2017-10-20 | 哈尔滨工业大学 | 全金属中空点阵‑蜂窝混杂夹芯结构及其嵌锁制备方法 |
| CN108749211A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-11-06 | 哈尔滨工程大学 | 一种正余弦连续梁结构芯子正交排列的夹芯板及其制备方法 |
| CN110978666A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-04-10 | 吉林大学 | 一种仿海鸥羽轴结构的复合夹层板 |
| CN212499340U (zh) * | 2020-04-26 | 2021-02-09 | 西安海宏包装有限责任公司 | 一种瓦楞蜂窝纸芯 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114060445A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-02-18 | 中山大学 | 一种三维曲壁混合相正四边形手性蜂窝 |
| CN114060445B (zh) * | 2021-11-29 | 2024-02-27 | 中山大学 | 一种三维曲壁混合相正四边形手性蜂窝 |
| CN114396446A (zh) * | 2021-12-27 | 2022-04-26 | 吉林大学 | 一种用于三明治夹芯板的仿生吸能板芯结构及制备方法 |
| CN114673747A (zh) * | 2022-03-08 | 2022-06-28 | 江苏大学 | 一种基于墨鱼骨的仿生抗爆吸能板及防护部件或汽车部件 |
| CN114673747B (zh) * | 2022-03-08 | 2023-08-18 | 江苏大学 | 一种基于墨鱼骨的仿生抗爆吸能板及防护部件或汽车部件 |
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