CN116906481A - 一种基于甲虫鞘翅抗冲击特性的仿生防护构件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于甲虫鞘翅抗冲击特性的仿生防护构件，用于保护移动设备；其中，包括边防护结构和角防护结构，所述边防护结构设置在所述移动设备的侧边；所述角防护结构从所述移动设备的一条侧边延伸至相邻的另一条侧边，且所述角防护结构的两端分别与两个所述边防护结构连接；所述角防护结构包括至少三个并排设置的仿生八边形薄壁管结构单元件，所述角防护结构用于吸收冲击力。通过在移动设备的拐角位置处设置仿生的八边形薄壁管结构单元件吸收冲击力，达到增强缓冲减震性能的效果，减小移动设备意外坠落或者碰撞过程中受到的冲击伤害。
Description
技术领域
本发明涉及保护装置技术领域，特别是涉及一种基于甲虫鞘翅抗冲击特性的仿生防护构件。
背景技术
现如今，随着信息化时代的到来，便携式智能设备的使用越来越普遍。例如手机、平板、智能手表等等。各种移动设备都会配备显示屏，用户通过触控可以操作移动设备进行多项工作。但是，现有的移动设备追求轻量化、轻薄化，内部小体积的零部件非常多，因此在使用过程中偶尔受到碰撞时，非常容易损坏。比如手机屏幕作为智能手机最脆弱的结构，碎屏的情况极为常见。手机屏幕的破损会使手机使用性能降低、寿命缩短，还会削弱操作舒适度，同时也会增加电子垃圾的产生。在此基础上，人们根据移动设备的外形设计了各种防护构件，防护构件作为保护移动设备的一道防线，对于保证移动设备的使用寿命和消费者使用体验具有重要意义。
但是，现有的防护构件一般采用具备缓冲性能的材料制成，例如硅胶壳。而且防护构件整体为实心结构，仅通过材料本身的缓冲性能实现保护，防护性能一般。在实际使用过程中，现有的防护构件的保护效果远远不能满足使用需求。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于甲虫鞘翅抗冲击特性的仿生防护构件，旨在解决现有的防护构件的缓冲性能不足的问题。
本发明的技术方案如下：
一种基于甲虫鞘翅抗冲击特性的仿生防护构件，用于保护移动设备；其中，包括边防护结构和角防护结构，所述边防护结构设置在所述移动设备的侧边；所述角防护结构从所述移动设备的一条侧边延伸至相邻的另一条侧边，且所述角防护结构的两端分别与两个所述边防护结构连接；所述角防护结构包括至少三个并排设置的仿生八边形薄壁管结构单元件，所述角防护结构用于吸收冲击力。
所述的基于甲虫鞘翅抗冲击特性的仿生防护构件，其中，所述角防护结构包括内衬层、强防护层和外包络层，所述内衬层包覆在所述移动设备的侧壁上，所述强防护层一端与所述内衬层连接，另一端与所述外包络层连接；所述强防护层由全部所述仿生八边形薄壁管结构单元件组成。
所述的基于甲虫鞘翅抗冲击特性的仿生防护构件，其中，所述仿生八边形薄壁管结构单元件包括嵌套设置的外壁和内壁，以及设置在所述外壁和所述内壁之间的连接薄壁，所述外壁和所述内壁的横截面形状均为正八边形，且所述外壁和所述内壁同轴设置；所述连接薄壁一侧与所述外壁的壁面中心线连接，另一侧与所述内壁的壁面中心线连接。
所述的基于甲虫鞘翅抗冲击特性的仿生防护构件，其中，所述连接薄壁设置有八个，八个所述连接薄壁环绕设置在所述内壁的外周。
所述的基于甲虫鞘翅抗冲击特性的仿生防护构件，其中，所述外壁上每一个面的宽度为2-3毫米；和/或，所述外壁的厚度、所述内壁的厚度和所述连接薄壁的厚度相等，且为0.1-0.2毫米；和/或，所述连接薄壁的宽度为1-2毫米。
所述的基于甲虫鞘翅抗冲击特性的仿生防护构件，其中，所述内衬层包括位于所述移动设备两条侧边上的第一区和第二区，以及位于所述移动设备的弧形拐角处的第三区；所述仿生八边形薄壁管结构单元件设置有三个，三个所述仿生八边形薄壁管结构单元件头尾相连，依次设置在所述第一区、所述第三区和所述第二区。
所述的基于甲虫鞘翅抗冲击特性的仿生防护构件，其中，所述第一区和所述第二区内的所述仿生八边形薄壁管结构单元件的延伸方向与所述内衬层之间形成的夹角大于或等于30°，且小于或等于90°。
所述的基于甲虫鞘翅抗冲击特性的仿生防护构件，其中，所述仿生八边形薄壁管结构单元件的高度为4-6毫米。
所述的基于甲虫鞘翅抗冲击特性的仿生防护构件，其中，所述边防护结构和所述角防护结构一体成型。
所述的基于甲虫鞘翅抗冲击特性的仿生防护构件，其中，所述边防护结构和所述角防护结构均采用室温硫化硅橡胶脱模成型。
与现有技术相比，本发明实施例具有以下优点：
本发明中公开的基于甲虫鞘翅抗冲击特性的仿生防护构件由边防护结构和角防护结构连接组成防护框架，包裹移动设备的侧面。特别是角防护结构设置了至少三个仿生八边形薄壁管结构，利用仿生手段，模拟甲虫鞘翅的结构特点，可以将角防护结构上局部受力更好地向四周分散，增加了角防护结构的承重能力，即提高了整个基于甲虫鞘翅抗冲击特性的仿生防护构件的防护性能，有利于吸收更多的冲击力，达到更好的缓冲减震效果。减少移动设备在高空坠落、受到撞击等场景中受到的冲击，满足移动设备的防护要求，有利于提高移动设备使用的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中基于甲虫鞘翅抗冲击特性的仿生防护构件的结构示意图；
图2为本发明中角防护结构的结构示意图；
图3为本发明中角防护结构的部分结构的结构示意图；
图4为本发明中角防护结构的部分结构的结构示意图；
图5为本发明中角防护结构沿水平方向的截面图；
图6为本发明中仿生八边形薄壁管结构单元件的结构示意图；
图7为本发明中对对照结构进行Ansys Workbench静力学仿真实验的总变形结果图；
图8为本发明中对结构一进行Ansys Workbench静力学仿真实验的总变形结果图；
图9为本发明中对结构二进行Ansys Workbench静力学仿真实验的总变形结果图；
图10为本发明中对结构三进行Ansys Workbench静力学仿真实验的总变形结果图；
图11为本发明中对对照结构进行Ansys Workbench静力学仿真实验的等效应力结果图；
图12为本发明中对结构一进行Ansys Workbench静力学仿真实验的等效应力结果图；
图13为本发明中对结构二进行Ansys Workbench静力学仿真实验的等效应力结果图；
图14为本发明中对结构三进行Ansys Workbench静力学仿真实验的等效应力结果图；
图15为本发明中对对照结构进行Ansys Workbench静力学仿真实验的等效弹性应变结果图；
图16为本发明中对结构二进行Ansys Workbench静力学仿真实验的等效弹性应变结果图；
图17为本发明中对结构三进行Ansys Workbench静力学仿真实验的等效弹性应变结果图。
其中，10、边防护结构；20、角防护结构；21、仿生八边形薄壁管结构单元件；211、外壁；212、内壁；213、连接薄壁；22、内衬层；221、第一区；222、第二区；223、第三区；23、强防护层；24、外包络层；25、缓冲空隙。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
现如今，随着信息化时代的到来，智能化、便携化的移动设备的使用越来越普遍。但是为了便携化设计的移动设备往往结构轻薄，容易损坏，为此，人们设计了各种防护套进行保护，例如手机套、平板电脑套、智能音箱套、智能手表套等等。传统的保护壳套根据用途不同，可以分为两类。一类是具备保护性能的壳套，例如硅胶手机壳，凭借硅胶的聚合物材料本身于不同条件下会分别表现出固体和液体的特性，即表现出弹性和粘性，这种对应力的响应兼有弹性固体和粘性流体的双重特性的性质，能够使其吸收手机碰撞时受到的部分冲击，但现有硅胶壳套大多结构简单，通过注塑制造成实心构件；另一类是具备装饰作用的保护壳，例如采用皮套、热塑性聚氨脂(TPU)塑料壳套和水晶壳套等作为手机的防护构件，其中皮套和TPU塑料壳套除装饰作用外，几乎无法对手机起到保护作用；而水晶壳因为其硬度较高，不仅无法对手机起到保护作用，甚至还会增加手机损坏的风险。
可见，现有的防护构件的结构简单，而且防护性能不足，在实际使用过程中，如果移动设备受到撞击，仅凭保护壳套的材料自身的缓冲性能无法很好地保护移动设备，因此移动设备使用过程中仍然存在碰撞损坏的风险。
参阅图1，本发明申请的一实施例中，公开了一种基于甲虫鞘翅抗冲击特性的仿生防护构件，用于保护移动设备。本实施例中公开的移动设备包括但不限于手机、平板电脑等电子设备，基于甲虫鞘翅抗冲击特性的仿生防护构件可单独设置包裹在这些电子设备的侧面，也可以做成一体式包裹手机的侧面和背面的手机壳，或者一体式包裹平板电脑侧面和背面的电脑保护套。
参阅图1、图2和图3，本实施例中公开的基于甲虫鞘翅抗冲击特性的仿生防护构件包括边防护结构10和角防护结构20，所述边防护结构10设置在所述移动设备的侧边；所述角防护结构20从所述移动设备的一条侧边延伸至相邻的另一条侧边，且所述角防护结构20的两端分别与两个所述边防护结构10连接；所述角防护结构20包括至少三个并排设置的仿生八边形薄壁管结构单元件21，所述角防护结构20用于吸收冲击力。
本实施例中公开的基于甲虫鞘翅抗冲击特性的仿生防护构件由边防护结构10和角防护结构20连接组成防护框架，包裹移动设备的侧面。边防护结构10贴附在移动设备的侧边上，角防护结构20则沿着移动设备的一侧边延伸至另一侧边，包裹移动设备的拐角。可以设置多个边防护结构10和角防护结构20沿着移动设备的侧壁交替排列，从而仿生防护构件将移动设备的侧壁完整地包裹起来，使得任意方向产生的冲击都可以获得缓冲，增加对移动设备的保护效果。
参考自然界中的甲虫，在丛林中生活的甲虫经常从高处跌落，但是其身体并不会受到损伤，经研究发现，这是因为甲虫鞘翅对身体的保护非常好。鞘翅包裹在甲虫的身体外，主要由几丁质纤维、胶原蛋白及多糖等成分构成，具有轻质、强度高和抗冲击性能好等特点。
本实施例中采用仿生手段，模仿甲虫的鞘翅的结构制造仿生防护构件，解决移动设备发生跌落、碰撞时，拐角处更容易受到冲击，而且冲击力集中在拐角处，力量比较大，容易损伤移动设备的问题。
具体的，甲虫的鞘翅可以承受自身千倍甚至万倍的重量而不变形，而支撑其优良的缓冲性能的因素在于鞘翅内部的八边形多薄壁管结构。特别是本实施例中角防护结构20设置了至少三个仿生八边形薄壁管结构，利用仿生手段，模拟甲虫鞘翅的结构特点，可以将角防护结构20上局部受力更好地向四周分散，增加了角防护结构20的承重能力。
也就是说，本实施例中提高了基于甲虫鞘翅抗冲击特性的仿生防护构件对移动设备的拐角的防护性能，有利于吸收更多的冲击力，达到更好的缓冲减震效果。减少移动设备在高空坠落、受到撞击等场景中受到的冲击，满足移动设备的防护要求，有利于提高移动设备使用的安全性。
如图2、图3和图4所示，作为本实施例的一种实施方式，公开了所述角防护结构20包括内衬层22、强防护层23和外包络层24，所述内衬层22包覆在所述移动设备的侧壁上，所述强防护层23一端与所述内衬层22连接，另一端与所述外包络层24连接；所述强防护层23由全部所述仿生八边形薄壁管结构单元件21组成。
本实施例中设置内衬层22和外包络层24将强防护层23包夹在中间，起到保护的作用，当外部有冲击情况发生时，冲击力先在外包络层24上分散，然后传递至各个仿生八边形薄壁管结构上，经过仿生八边形薄壁管结构的进一步减震之后，剩余的冲击力继续传递至内衬层22，经过内衬层22上进一步分散冲击力，使得最后传递到移动设备上的冲击力尽可能的小。
也就是说，通过设置内衬层22和外包络层24包裹至少三个仿生八边形薄壁管结构，并组合成一体的结构，通过多层分散冲击力，同时起到分散冲击力和吸收冲击能的效果，使得仿生防护构件既可以保护移动设备，又可以避免自身结构局部受力过大而破裂的情况发生，降低尖锐物体碰撞时刺穿仿生防护构件的几率，获得更好的防护性能。
具体的，本实施例中并排设置的至少三个仿生八边形薄壁管结构通过外包络层24收拢，从而保持角防护结构20的整体形状，避免仿生八边形薄壁管结构分开，避免单个仿生八边形薄壁管结构独自受力。使用过程中当角防护结构20上任意位置受到冲击时，冲击力都会分散到每个仿生八边形薄壁管结构上，全部的仿生八边形薄壁管结构一起发挥减震作用，整体达到优异的减震效果。
具体的，本实施例中内衬层22从贴近移动设备的内侧连接全部仿生八边形薄壁管结构，起到辅助外包络层24达到收拢作用的效果。另外，内衬层22表面积大，与移动设备接触的面积大，在传递冲击力时可以更加分散，相较于仿生八边形薄壁管结构直接与移动设备接触，可以减少移动设备表面的磨损。
具体的，在本实施例中内衬层22、强防护层23和外包络层24可以为一体成型的结构，通过模具脱模成型，或者3D打印成型。一体成型的结构稳定性更好，而且不用组装，使用更加方便。例如，可以采用橡胶硫化成型，一次性制成整个角防护结构20，生产效率高，而且整个角防护结构20都具备缓冲能力，具备良好的减震性能。
如图5所示，在本实施例中制造角防护结构20的过程中，可以在相邻的两个仿生八边形薄壁管结构之间填充橡胶材料，进而增加角防护结构20的支撑效果；也可以在相邻的两个仿生八边形薄壁管结构之间设置缓冲空隙25，通过缓冲空隙25进一步增加角防护结构20的缓冲能力。
具体的，在本实施例中内衬层22与移动设备接触的一侧可以设置防滑纹、或者涂覆防滑涂层，从而增加内衬层22与移动设备的表面接触的摩擦力，提高内衬层22与移动设备接触的稳定性，发生碰撞时，降低仿生防护构件与移动设备分离的几率。
如图6所示，作为本实施例的另一种实施方式，公开了所述仿生八边形薄壁管结构单元件21包括嵌套设置的外壁211和内壁212，以及设置在所述外壁211和所述内壁212之间的连接薄壁213，所述外壁211和所述内壁212的横截面形状均为正八边形，且所述外壁211和所述内壁212同轴设置；所述连接薄壁213一侧与所述外壁211的壁面中心线连接，另一侧与所述内壁212的壁面中心线连接。
本实施例中公开的仿生八边形薄壁管结构单元件21仿照甲虫的鞘翅的微结构制造，嵌套的外壁211和内壁212作为支撑，连接薄壁213则将外壁211和内壁212连成一体，整个结构具有高度对称的特点，因此稳定性非常好，支撑性能很好，吸能效果也很好。
在单个仿生八边形薄壁管结构单元件21具备良好的减震性能的基础上，本实施例将至少三个仿生八边形薄壁管结构单元件21并排设置，相邻的两个仿生八边形薄壁管结构单元件21相互贴紧，则多个仿生八边形薄壁管结构单元件21连成一体，整体的减震性能更好。特别要说明的是，本实施例中用内衬层22和外包络层24将多个仿生八边形薄壁管结构单元件21连成一体，组成完整的角防护结构20，相较于围绕移动设备的拐角单独设置多个仿生八边形薄壁管结构单元件21的方案，具有更好的稳定性，角防护结构20具有很好的对称性，因此整体的抗冲击能力更强，有利于更好地保护移动设备。
再如图6所示，作为本实施例的另一种实施方式，公开了所述连接薄壁213设置有八个，八个所述连接薄壁213环绕设置在所述内壁212的外周。本实施例中公开的外壁211和内壁212的横截面形状均为八边形，因此在外壁211和内壁212的每个壁面的中线位置都设置一个连接薄壁213，使得仿生八边形薄壁管结构单元件21的结构达到完全对称的效果，具有更强的抗冲击能力。
如图3所示，作为本实施例的另一种实施方式，公开了所述内衬层22包括位于所述移动设备两条侧边上的第一区221和第二区222，以及位于所述移动设备的弧形拐角处的第三区223；所述仿生八边形薄壁管结构单元件21设置有三个，三个所述仿生八边形薄壁管结构单元件21头尾相连，依次设置在所述第一区221、所述第三区223和所述第二区222。
本实施例中设置三个仿生八边形薄壁管结构单元件21，其中一个设置在移动设备的拐角的法线位置处，即内衬层22的中线位置，位于第三区223内，另外两个分别设置在该仿生八边形薄壁管结构单元件21的两侧，对称设置，从而使得角防护结构20整体高度对称，避免角防护结构20上出现局部抗冲击性能不一致的情况，维持角防护结构20整体的高减震性能。
具体的，作为本实施例的另一种实施方式，公开了所述边防护结构10和所述角防护结构20一体成型。本实施例中公开的边防护结构10可以制造为实心的防护条，通过模具一次性成型边防护结构10和角防护结构20，有利于提高生产效率，而且基于甲虫鞘翅抗冲击特性的仿生防护构件的整体结构更加稳定牢固。
具体的，作为本实施例的另一种实施方式，公开了所述边防护结构10上可并排设置多个仿生八边形薄壁管结构单元件21，通过将多个仿生八边形薄壁管结构单元件21连成一体，使得基于甲虫鞘翅抗冲击特性的仿生防护构件在侧面受到冲击时，可以更好地分散受力，保护好移动设备。
具体的，作为本实施例的另一种实施方式，公开了所述边防护结构10为软质防磨损防护层，可以采用合成塑料、合成橡胶等材料制成。将软质防磨损防护层贴附在移动设备的侧边上，可以减少移动设备受到划伤或者磨损的几率，进一步起到保护移动设备的作用。
具体的，作为本实施例的另一种实施方式，公开了所述边防护结构10和所述角防护结构20均采用室温硫化硅橡胶(room temperature vulcanized silicone rubber，简称RTV)脱模成型。RTV是有机硅胶的一种，相对固体高温硫化硅橡胶来说，其为液体胶，具有流动性好，硫化快，更安全环保等特点，可完全达到食品级的要求。
另外，有机硅胶作为市场主流硅胶壳材料，具有很多优点：第一、耐高温、不怕紫外线或臭氧分解、绝缘性佳、材质稳定、防水性能好等；第二、有机硅胶还具有良好的手感，并且能吸收一些磕碰对移动设备带来的冲击，从而减轻对移动设备的损害；第三、其价格低廉，可以降低基于甲虫鞘翅抗冲击特性的仿生防护构件套的制作成本。
需要说明的是，本实施例中只是例举角基于甲虫鞘翅抗冲击特性的仿生防护构件的种类，但本发明的保护范围并不局限于此，其他类型的基于甲虫鞘翅抗冲击特性的仿生防护构件只要能达到本申请公开的技术效果，作为本发明构思的等同替换，也应在本申请保护的范围之内。
具体的，作为本实施例的另一种实施方式，公开了所述外壁211上每一个面的宽度为2-3毫米；和/或，所述外壁211的厚度、所述内壁212的厚度和所述连接薄壁213的厚度相等，且为0.1-0.2毫米；和/或，所述连接薄壁213的宽度为1-2毫米。
具体的，作为本实施例的另一种实施方式，公开了所述第一区221和所述第二区222内的所述仿生八边形薄壁管结构单元件21的延伸方向与所述内衬层22之间形成的夹角大于或等于30°，且小于或等于90°。
具体的，作为本实施例的另一种实施方式，公开了所述仿生八边形薄壁管结构单元件21的高度为4-6毫米。
具体的，在本实施例的另一种实施方式中采用外壁211宽度为2.5毫米，连接薄壁213宽度为1.5毫米，且外壁211的厚度、内壁212的厚度和连接薄壁213的厚度均为0.15毫米的仿生八边形薄壁管结构单元件21构建角防护结构20，每个角防护结构20上设置三个高度为5毫米的仿生八边形薄壁管结构单元件21，中间的仿生八边形薄壁管结构单元件21设置在拐角中心位置，两侧的两个仿生八边形薄壁管结构单元件21分别设置与内衬层22之间形成30°、45°和60°的夹角，构建的这三种角防护结构20分别记录为结构一、结构二和结构三。并以实心长条构建对照防护结构，记录为对照结构。
对对照结构、结构一、结构二和结构三进行Ansys Workbench静力学仿真实验，仿真结果如图7、图8、图9和图10所示，当所受外力条件为8.6×106Pa时，四种结构的最大总形变相同，但是结构一、结构二和结构三所产生的形变都比对照结构产生的形变更均匀，而且形变最平均的是结构一。
另外，如图11、图12、图13和图14所示，当所受外力条件为8.6×106Pa时，结构一所产生的等效应力最小，为3.7324e7-4.6645e7Pa。还有，如图15、图16和图17所示，当所受外力条件为8.6×106Pa时，结构一与结构三产生的最大等效弹性应变基本相同，为0.031522～0.039377m/m。
在所受外力条件相同时，防护构件产生的总形变，等效应力、等效弹性形变越小，表明该构件具有更加优越的防护性能。因此综合上述仿真数据可知，本实施例中公开的任意一种角防护结构20都比对照防护结构的防护性能好，也就是说，本实施例中公开的角防护结构20比仅靠材料本身缓冲性能进行保护的实心的防护条的防护性能好。其中，优选的选择结构一，其防护性能最优，对冲击力的分散效果最好，而且吸收的冲击能量大，减震效果最好。
综上所述，本申请公开了一种基于甲虫鞘翅抗冲击特性的仿生防护构件，用于保护移动设备；其中，包括边防护结构10和角防护结构20，所述边防护结构10设置在所述移动设备的侧边；所述角防护结构20从所述移动设备的一条侧边延伸至相邻的另一条侧边，且所述角防护结构20的两端分别与两个所述边防护结构10连接；所述角防护结构20包括至少三个并排设置的仿生八边形薄壁管结构单元件21，所述角防护结构20用于吸收冲击力。本实施例中公开的基于甲虫鞘翅抗冲击特性的仿生防护构件由边防护结构10和角防护结构20连接组成防护框架，包裹移动设备的侧面。特别是角防护结构20设置了至少三个仿生八边形薄壁管结构，利用仿生手段，模拟甲虫鞘翅的结构特点，可以将角防护结构20上局部受力更好地向四周分散，增加了角防护结构20的承重能力，即提高了整个基于甲虫鞘翅抗冲击特性的仿生防护构件的防护性能，有利于吸收更多的冲击力，达到更好的缓冲减震效果。减少移动设备在高空坠落、受到撞击等场景中受到的冲击，满足移动设备的防护要求，有利于提高移动设备使用的安全性。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
需要说明的是，本发明以基于甲虫鞘翅抗冲击特性的仿生防护构件为例对本发明的具体结构及工作原理进行介绍，但本发明的应用并不以基于甲虫鞘翅抗冲击特性的仿生防护构件为限，也可以应用到其它类似工件的生产和使用中。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于甲虫鞘翅抗冲击特性的仿生防护构件，用于保护移动设备；其特征在于，包括边防护结构和角防护结构，所述边防护结构设置在所述移动设备的侧边；所述角防护结构从所述移动设备的一条侧边延伸至相邻的另一条侧边，且所述角防护结构的两端分别与两个所述边防护结构连接；
其中，所述角防护结构包括至少三个并排设置的仿生八边形薄壁管结构单元件，所述角防护结构用于吸收冲击力。
2.根据权利要求1所述的基于甲虫鞘翅抗冲击特性的仿生防护构件，其特征在于，所述角防护结构包括内衬层、强防护层和外包络层，所述内衬层包覆在所述移动设备的侧壁上，所述强防护层一端与所述内衬层连接，另一端与所述外包络层连接；
其中，所述强防护层由全部所述仿生八边形薄壁管结构单元件组成。
3.根据权利要求2所述的基于甲虫鞘翅抗冲击特性的仿生防护构件，其特征在于，所述仿生八边形薄壁管结构单元件包括嵌套设置的外壁和内壁，以及设置在所述外壁和所述内壁之间的连接薄壁，所述外壁和所述内壁的横截面形状均为正八边形，且所述外壁和所述内壁同轴设置；所述连接薄壁一侧与所述外壁的壁面中心线连接，另一侧与所述内壁的壁面中心线连接。
4.根据权利要求3所述的基于甲虫鞘翅抗冲击特性的仿生防护构件，其特征在于，所述连接薄壁设置有八个，八个所述连接薄壁环绕设置在所述内壁的外周。
5.根据权利要求3所述的基于甲虫鞘翅抗冲击特性的仿生防护构件，其特征在于，所述外壁上每一个面的宽度为2-3毫米；和/或，
所述外壁的厚度、所述内壁的厚度和所述连接薄壁的厚度相等，且为0.1-0.2毫米；和/或，
所述连接薄壁的宽度为1-2毫米。
6.根据权利要求2所述的基于甲虫鞘翅抗冲击特性的仿生防护构件，其特征在于，所述内衬层包括位于所述移动设备两条侧边上的第一区和第二区，以及位于所述移动设备的弧形拐角处的第三区；
所述仿生八边形薄壁管结构单元件设置有三个，三个所述仿生八边形薄壁管结构单元件头尾相连，依次设置在所述第一区、所述第三区和所述第二区。
7.根据权利要求6所述的基于甲虫鞘翅抗冲击特性的仿生防护构件，其特征在于，所述第一区和所述第二区内的所述仿生八边形薄壁管结构单元件的延伸方向与所述内衬层之间形成的夹角大于或等于30°，且小于或等于90°。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的基于甲虫鞘翅抗冲击特性的仿生防护构件，其特征在于，所述仿生八边形薄壁管结构单元件的高度为4-6毫米。
9.根据权利要求1所述的基于甲虫鞘翅抗冲击特性的仿生防护构件，其特征在于，所述边防护结构和所述角防护结构一体成型。
10.根据权利要求9所述的基于甲虫鞘翅抗冲击特性的仿生防护构件，其特征在于，所述边防护结构和所述角防护结构均采用室温硫化硅橡胶脱模成型。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202310534788.3A CN116906481A (zh) | 2023-05-12 | 2023-05-12 | 一种基于甲虫鞘翅抗冲击特性的仿生防护构件 |
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Family Applications (1)
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| CN202310534788.3A Pending CN116906481A (zh) | 2023-05-12 | 2023-05-12 | 一种基于甲虫鞘翅抗冲击特性的仿生防护构件 |
Country Status (1)
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2023
- 2023-05-12 CN CN202310534788.3A patent/CN116906481A/zh active Pending
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