CN207291914U - 单元结构、结构部件以及夹层结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型的实施例提供了一种单元结构，包括多个单元，多个单元中的每个单元具有十六角截面，十六角截面包括十六条侧边以及十六个拐角。本实用新型的实施例还提供了一种结构部件、另一种单元结构以及一种夹层结构。本实用新型的目的在于提供单元结构、结构部件以及夹层结构，以至少实现使碰撞能量吸收和抗弯能力最大化，同时使结构部件的单位长度的质量最小化。

Description

单元结构、结构部件以及夹层结构

技术领域

本公开总的来说涉及用于结构部件的单元结构。更具体地，本公开涉及具有多个单元的单元结构，且每个单元具有由十六条侧边和十六个拐角形成的截面。

背景技术

对于结构部件而言，理想的情况是使碰撞能量吸收和抗弯能力最大化，而使结构部件的单位长度的质量最小化。当压缩力施加在结构部件上时(例如来自碰撞、爆炸物、抛射物等的力)，结构部件会以维度方向(例如纵向或横向)挤压和/或弯曲来吸收力的能量。例如，在经受沿着维度轴向的碰撞时，通过确保结构部件的收缩基本上沿着结构部件的该维度方向(例如纵向轴线或横向轴线)，可以使得压缩力能量吸收最大化。这样的收缩可称为结构部件的稳定轴向挤压。

传统的结构部件依靠具有多个单元的内部单元结构(每个单元具有带基本多边形形状的截面)来改善压缩能量吸收和挤压稳定性。通常来说具有带六边形形状的截面的单元用作使得内部单元结构模拟蜂窝结构。然而，虽然具有带基本多边形截面的单元的单元结构可为结构部件提供压缩能量吸收和挤压稳定性，但该单元结构增加了结构部件的重量。理想的情况是，提供一种加固组件，其构造成实现与由具有带基本多边形的截面的单元组成的单元结构所提供的相同或相似的强度增加且其促进结构部件的每单位长度的质量的最小化并保持高度制造可行性。

更理想的情况是，提供一种单元结构和/或包括单元结构的结构部件，其在诸如前部和侧部碰撞力的力施加到结构部件上时，能够实现增加的能量吸收和更稳定的轴向坍塌，同时也保持质量以使车辆重量最小化。在该结构部件的结构作为车辆的一部分时，这样的质量维持可有助于满足车辆燃料经济性和排放要求。还有理想的情况是，提供一种结构部件，其在将弯曲力施加到结构部件时能够实现改善的能量吸收和弯曲。另外，理想的情况是，在单元结构内为单元提供一种可调节截面，其构造成比基本多边形设计实现强度增加(即装载承载和压缩能量吸收)，同时也使得设计的灵活性可满足结构部件作为其一部分的结构的具体应用范围。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供单元结构、结构部件以及夹层结构，以至少实现使碰撞能量吸收和抗弯能力最大化，同时使结构部件的单位长度的质量最小化。

根据本公开的各种示例性实施例，提供了一种单元结构。该单元结构包括多个单元，多个单元中的每个单元具有十六角截面。十六角截面包括十六条侧边以及十六个拐角。

根据本实用新型的实施例，十六个拐角包括十一个内角以及五个外角。

根据本实用新型的实施例，十一个内角中的每个内角在60度到160度之间；并且五个外角中的每个外角在60度到160度之间。

根据本实用新型的实施例，十一个内角中的至少一个内角为120度；并且五个外角中的至少一个外角为120度。

根据本实用新型的实施例，十一个内角中的每个内角为120度；并且五个外角中的每个外角为120度。

根据本实用新型的实施例，十六角截面的十六条侧边中的每条侧边是直的；十六角截面的十六条侧边中每个的截面长度都相同；并且十六角截面的十六条侧边中每个的截面厚度都相同。

根据本实用新型的实施例，十六条侧边中的六条具有第一截面长度；十六条侧边中的十条具有第二截面长度；并且第一截面长度与第二截面长度之间的比例在1:5到5:1之间。

根据本实用新型的实施例，多个单元中的每个单元进一步包括多个壁，多个壁中的每个壁具有在相应的壁的纵向边缘之间延伸的长度，其中，多个壁的纵向边缘的相交限定十六角截面的十六个拐角。

根据本实用新型的实施例，十六角截面的十六条侧边的厚度与十六条侧边的长度之间的比例在约1:4到约1:10,000之间。

根据本实用新型的实施例，单元结构由选自包含下列材料的组的材料制成：钢合金、钛合金、铝合金、镁合金、尼龙、聚合物、塑料、复合材料、纤维增强复合材料、硅树脂、半导体、纸、橡胶、泡沫、凝胶、木材、软木、形状记忆材料及其组合。

根据本实用新型的实施例，单元结构通过冲压、弯曲、压制成型、液压成型、模制、铸造、挤出、辊压成型、机械加工、锻造、3D打印或其组合来形成。

根据本实用新型的实施例，一个或多个单元至少部分填充有泡沫材料。

根据本实用新型的实施例，单元结构构造成放置在结构部件内，以增强结构部件的强度、能量吸收能力、轴向挤压稳定性和轴向挤压距离中的至少一种。

根据本实用新型的实施例，多个单元共用至少一个壁。

根据本实用新型的实施例，多个单元彼此互连。

根据本实用新型的实施例，单元结构为车辆结构构件或形成车辆结构构件的至少一部分，车辆结构构件选自包含下列构件的组：粉碎罐、保险杠、前角形件、前车梁、前侧车梁、后侧车梁、后车梁、车架横梁、枪型结构、铰接柱、A柱、B柱、C柱、D柱、车门梁、车辆横梁、前车顶纵梁、后车顶纵梁、前围上盖板、顶梁、横向顶梁、车顶板、发动机罩、发动机罩内侧件、纵向顶梁、车身横梁、后板横梁、门槛、车身下横梁、发动机舱横梁、车门、底板、行李箱盖、举升式门、装饰背衬、电池保护壳、油底壳、变速箱、进气歧管、汽缸体、支柱安装件、发动机安装件、变速器安装件、车壳、以及铸造或模制部件的加强肋。

根据本实用新型的实施例，单元结构为运输或封装部件或形成运输或封装部件的至少一部分，运输或封装部件选自包含运输箱、托盘和缓冲件的组。

根据本实用新型的实施例，单元结构为用于涡轮机的转子叶片或形成转子叶片的至少一部分。

根据本实用新型的实施例，单元结构为太阳能板或形成太阳能板的至少一部分。

根据本实用新型的实施例，单元结构为纵长板运动平台或形成纵长板运动平台的至少一部分。

根据本实用新型的实施例，单元结构为用于车辆碰撞测试的可变形阻挡件或形成可变形阻挡件的至少一部分。

根据本公开的另一方面，提供了一种结构部件。该结构部件包括：至少一个壁，至少一个壁围绕部件内部空间；以及第一单元结构，第一单元结构位于部件内部空间内。第一单元结构包括多个单元，每个单元具有十六角截面。十六角截面包括十六条侧边以及十六个拐角，十六个拐角形成十一个内角和五个外角。

根据本实用新型的实施例，十一个内角中的每个内角在60度到160度之间；并且五个外角中的每个外角在60度到160度之间。

根据本实用新型的实施例，十一个内角中的每个内角为120度；并且五个外角中的每个外角为120度。

根据本实用新型的实施例，十六角截面的每条侧边具有相同的长度和相同的厚度。

根据本实用新型的实施例，十六角截面的侧边的厚度与侧边的长度之间的比例在1:4到1:10,000之间。

根据本实用新型的实施例，进一步包括第二单元结构，第二单元结构至少部分覆盖第一单元结构或位于第一单元结构下方。

根据本实用新型的实施例，第一单元结构的多个单元的每个单元的截面具有第一形状，并且第二单元结构的多个单元的每个单元的截面具有第二形状。

根据本实用新型的实施例，第一形状和第二形状为不同的形状。

根据本实用新型的实施例，第一形状和第二形状中的每个具有十六个拐角和十六条侧边。

根据本实用新型的实施例，进一步包括位于第一单元结构和第二单元结构之间的至少一个板。

根据本实用新型的实施例，进一步包括第三单元结构，第三单元结构至少部分覆盖第一单元结构或第二单元结构或者位于第一单元结构或第二单元结构下方。

根据本实用新型的实施例，结构部件为车辆结构构件或形成车辆结构构件的至少一部分，车辆结构构件选自包含下列构件的组：粉碎罐、保险杠、前角形件、前车梁、前侧车梁、后侧车梁、后车梁、车架横梁、枪型结构、铰接柱、A柱、B柱、C柱、D柱、车门梁、车辆横梁、前车顶纵梁、后车顶纵梁、前围上盖板、顶梁、横向顶梁、车顶板、发动机罩、发动机罩内侧件、纵向顶梁、车身横梁、后板横梁、门槛、车身下横梁、发动机舱横梁、车门、底板、行李箱盖、举升式门、装饰背衬、电池保护壳、油底壳、变速箱、进气歧管、汽缸体、支柱安装件、发动机安装件、变速器安装件、车壳、以及铸造或模制部件的加强肋。

根据本实用新型的实施例，结构部件为运输或封装部件或形成运输或封装部件的至少一部分，运输或封装部件选自包含运输箱、托盘和缓冲件的组。

根据本实用新型的实施例，结构部件为用于涡轮机的转子叶片或形成转子叶片的至少一部分。

根据本实用新型的实施例，结构部件为太阳能板或形成太阳能板的至少一部分。

根据本实用新型的实施例，结构部件为纵长板运动平台或形成纵长板运动平台的至少一部分。

根据本实用新型的实施例，结构部件为用于车辆碰撞测试的可变形阻挡件或形成可变形阻挡件的至少一部分。

根据本公开的另一方面，提供了一种单元结构，其包括至少两个单元。每个单元包括在单元的顶部和底部之间延伸的多个纵向壁，纵向壁相交以形成单元的拐角，其中，单元的横截面包括十一个内角和五个外角。

根据本实用新型的实施例，至少五个内角与至少三个外角的每个是相同的。

根据本实用新型的实施例，每个单元包括十六个纵向壁。

根据本实用新型的实施例，至少两个单元的每个共用至少一个纵向壁。

根据本实用新型的实施例，至少两个单元互连。

根据本实用新型的实施例，至少两个单元的每个具有构造成接收填充件的体积。

根据本实用新型的实施例，单元结构构造成放置在结构部件内，以增强结构部件的强度、能量吸收能力、轴向挤压稳定性和轴向挤压距离中的至少一种。

根据本实用新型的实施例，单元结构为车辆结构构件或形成车辆结构构件的至少一部分，车辆结构构件选自包含下列构件的组：粉碎罐、保险杠、前角形件、前车梁、前侧车梁、后侧车梁、后车梁、车架横梁、枪型结构、铰接柱、A柱、B柱、C柱、车门梁、车辆横梁、前车顶纵梁、后车顶纵梁、前围上盖板、顶梁、横向顶梁、车顶板、发动机罩、发动机罩内侧件、纵向顶梁、车身横梁、后板横梁、门槛、车身下横梁、发动机舱横梁、车门、底板、行李箱盖、举升式门、装饰背衬、电池保护壳、油底壳、变速箱、进气歧管、汽缸体、支柱安装件、发动机安装件、变速器安装件、车壳、以及铸造或模制部件的加强肋。

根据本实用新型的实施例，单元结构为运输或封装部件或形成运输或封装部件的至少一部分，运输或封装部件选自包含运输箱、托盘和缓冲件的组。

根据本实用新型的实施例，单元结构为用于涡轮机的转子叶片或形成转子叶片的至少一部分。

根据本实用新型的实施例，单元结构为太阳能板或形成太阳能板的至少一部分。

根据本实用新型的实施例，单元结构为纵长板运动平台或形成纵长板运动平台的至少一部分。

根据本实用新型的实施例，单元结构为用于车辆碰撞测试的可变形阻挡件或形成可变形阻挡件的至少一部分。

根据本公开的另一方面，提供了一种夹层结构。该夹层结构包括：第一和第二平面结构；以及单元结构，单元结构位于第一和第二平面结构之间。单元结构包括至少两个单元，每个单元包括在单元的顶部和底部之间延伸的多个纵向壁，纵向壁相交以形成单元的拐角，其中，单元的横截面包括十六个拐角。

根据本实用新型的实施例，横截面进一步包括十六条侧边；并且十六条侧边和十六个拐角布置成形成十一个内角和五个外角。

根据本实用新型的实施例，十一个内角中的每个内角为120度；并且五个外角中的每个外角为120度。

根据本实用新型的实施例，横截面的每条侧边具有相同的长度和相同的厚度。

根据本实用新型的实施例，横截面的侧边的厚度与侧边的长度之间的比例在1:4到1:10,000之间。

根据本实用新型的实施例，夹层结构为交通工具的一部分。

根据本实用新型的实施例，交通工具选自包含以下的组：汽车、休闲车、全地型车辆、摩托车、船舶、飞机、航天飞机、铁路车辆、电车、高速铁路车辆、磁悬浮车辆以及超回路舱或列车。

根据本实用新型的实施例，夹层结构为运输或封装部件或形成运输或封装部件的至少一部分，运输或封装部件选自包含运输箱、托盘和缓冲件的组。

根据本实用新型的实施例，夹层结构为太阳能板或形成太阳能板的至少一部分。

根据本实用新型的实施例，夹层结构为纵长板运动平台或形成纵长板运动平台的至少一部分。

本实用新型的有益效果在于：提供的单元结构、结构部件以及夹层结构能够实现使碰撞能量吸收和抗弯能力最大化，同时使结构部件的单位长度的质量最小化。

附加的目的和优势将部分列于下面的说明部分，并且部分将从说明书中明显可见，或者可通过实施本教示了解到。本公开的目的和优势可通过附录权利要求书中明确指出的元件和结合来实现或获得。

应了解的是，以上的一般说明和下面的详细说明均仅为示例性和说明性质，其不限制权利要求标的。并入并组成本说明书的部分的附图示出本公开的示例性实施例，并与说明一起用来解释本教示的原理。

附图说明

本教导的至少一些特征和优点将从结合附图阅读的示例性实施例的如下详细描述中明显看出，其中：

图1A是根据本公开的示例性单元结构的示例性十六角单元的截面图；

图1B示出了图1A中示例性十六角单元的可选细节截面图；

图1C示出了图1A中示例性十六角单元的透视图；

图2是由多个单元形成的单元结构的第一示例性实施例的透视图，每个完全单元都具有如图1A至图1B所示的示例性十六角截面。

图3A至图3B分别是具有由多个单元形成的单元结构的结构部件的示例性实施例的透视和俯视图，每个完全单元都具有如图1A至图1B所示的示例性十六角截面；

图4A是根据本公开的第二示例性单元结构的示例性十六角单元的截面图；

图4B示出了图4A中示例性十六角单元的可选细节截面图；

图5A和图5B分别是具有由多个单元形成的单元结构的结构部件的第二示例性实施例的透视和俯视图，每个完整单元都具有如图4A至图4B所示的示例性十六角截面；

图6A示出了具有由多个单元形成的单元结构的夹层结构的示例性实施例的透视图，每个完全单元都具有根据本教导的示例性十六角截面；

图6B示出了图6A所示夹层结构的示例性实施例的透视剖视图；

图7A示出了具有三个单元结构层的多层结构的分解透视图，每个单元结构层都具有多个单元，每个完整单元都具有根据本教导的示例性十六角截面；

图7B示出了图7A所示多层结构的第一单元结构层的俯视图；

图7C示出了图7A所示多层结构的第二单元结构层的俯视图；

图7D示出了图7A所示多层结构的第三单元结构层的俯视图；

图8A是具有带多个单元的单元结构的结构部件的透视图，每个完全单元都具有基本的四角截面；

图8B是具有带多个单元的单元结构的结构部件的透视图，每个完全单元都具有基本的六角截面；

图8C是具有带多个单元的单元结构的结构部件的第三示例性实施例的透视图，每个完全单元都具有根据本教导的示例性十六角截面；

图9是对于图8A至图8C所示结构部件的模型铝版的标准化动态挤压力和相关联挤压位移的图形；

图10是对于图8A至图8C所示结构部件的模型铝版的标准化动态轴向挤压能量吸收和相关联轴向挤压位移的图形；

图11是对于图8A至图8C所示结构部件的模型铝版的标准化准静态挤压力和相关联挤压位移的图形；

图12示出了具有正方形单元的单元结构或十六角单元的单元结构的各种结构部件；

图13是对于图12所示结构部件的模型铝版的动态挤压力和相关联挤压位移的图形；

图14是对于图12所示结构部件的示例性模型铝版的动态轴向挤压能量吸收和相关联轴向挤压位移的图形；

图15是对于图12所示结构部件的模型铝版的准静态挤压力和相关联挤压位移的图形；

图16示出了具有常规六边形单元的单元结构或十六角单元的单元结构的各种结构部件；

图17是对于图16所示结构部件的模型铝版的动态挤压力和相关联挤压位移的图形；

图18是对于图16所示结构部件的示例性模型铝版的动态轴向挤压能量吸收和相关联轴向挤压位移的图形；

图19是对于图16所示结构部件的模型铝版的准静态挤压力和相关联挤压位移的图形；

图20是具有一些部件的车架的示例性实施例的透视图，根据本教导的单元结构可用于这些部件；以及

图21是具有一些部件的上车身的示例性实施例的透视图，根据本教导的单元结构可用于这些部件。

尽管已参照示例性说明性实施例进行了以下详细描述，但是许多改变、修改和变化形式对于本领域技术人员是显而易见的。因此，旨在广泛地看待所要求保护的主题。

具体实施方式

现在将详细参考各种示例性实施例，其示例在附图中示出。所示各种示例性实施例并非旨在限制本公开。相反，本公开旨在覆盖示例性实施例的替换、修改和等效方案。在附图和说明书中，为相似的元件提供相似的标号。应注意，在说明书中单独解释的构件将以任何技术上方便的方式相互结合并公开本公开的其他的实施例。

说明书的术语不旨在限制所公开的主题。例如，本文可使用诸如“之下”、“下面”、“下部”、“上方”、“上面”、“接近”、“远离”、“前面”、“后面”、“左边”、“右边”、“水平”、“竖直”等空间相对术语来描述附图所示的一个元件或构件与另一元件或构件的关系。这些空间相对术语旨在包含除了附图所示位置和方向之外使用或操作中的器件的不同位置(即，定位)和方向(即，旋转位移)。例如，如果图中的器件翻转，描述为“低于”或位于其他元件或构件“下面”的元件随后将在其他元件或构件的“之上”或“上方”。

本公开考虑可单独使用或作为结构部件一部分的单元结构。例如，根据本公开的单元结构可至少部分位于结构部件的内部之内。本公开的单元结构构造成实现与由具有基本多边形形状(例如，三角形、矩形、五边形、六边形、七边形或八边形)的截面的单元制成的单元结构相同或相似的强度增加，同时使得该单元结构和/或包含该单元结构的结构部件的每单位长度的质量最小化。

根据本公开的一个方面，一种单元结构包括多个单元，每个单元都具有由十六条侧边和十六个拐角形成的截面。例如，本公开单元结构的单元的截面形状部分基于各种可调整参数来设计，这些参数构造成在与使用传统的单元结构(即，蜂窝状或四边形单元)的结构部件比较时实现强度增加(即，负载承载和能量吸收)，同时也使得设计灵活性可满足作为结构部件一部分的结构的具体应用范围。

在一个示例性实施例中，单元截面的十六条侧边和十六个拐角产生十一个内角和五个外角。根据本教导的单元结构可包括多个这种单元。多个单元可互连或可不互连。单元结构可包括多个完整单元，其每个如上所述具有十六条侧边和十六个拐角。替代地，单元结构可包括多个完整单元和多个部分单元的组合。

根据本教导，本文所公开的结构部件的单元结构的单元的形状为单元结构以及整体结构部件提供了响应于施加的压缩力的稳定的折叠、减小的挤压距离和增加的能量吸收。

另外或替代地，在结构部件内结合本公开的单元结构可允许具有外围的结构部件的使用，该外围形成为基本的多边形形状，比如圆形、椭圆形、三角形、四边形或矩形，因此结构部件可具有基本的多边形形状的截面。因此，不同于依靠具有形成为复杂形状(例如，具有不止四个侧边的结构部件)的外围的结构部件来提供结构部件每单位长度的增加的强度和/或最小化的质量，根据本公开的单元结构可结合到具有带基本的多边形形状的截面的结构部件的内部中，从而结构部件的内部可至少部分填有单元结构，该单元结构可提供结构部件每单位长度的增加的强度和/或最小化的质量。替代地，还考虑到可将根据本公开的单元结构并入具有复杂形状(例如复杂多边形形状)的外围的结构部件中。

在一些示例性实施例中，示例性单元结构的一些或所有单元可部分或整体填有各种填充物。进一步地，可提供不止一个单元结构，同时一个或多个单元结构的一些或所有具有给定结构的一些或所有单元，该给定结构部分或整体填有一种或多种类型的填充物。例如，在需要温度控制的情况下，一些或所有单元可部分或整体填有绝热填充物。示例性绝热填充物包括各种泡沫(例如，吹制玻璃纤维泡沫、聚氨酯泡沫)、矿棉、纤维素、聚苯乙烯气凝胶、软木及其组合。另外或替代地，在其他各种示例性实施中，在需要声控的情况下，示例性单元结构的一些或所有单元可部分或整体填有隔声填充物。示例性隔声填充物包括海绵三聚氰胺隔音棉、矿棉、开孔橡胶泡沫及其组合。在其他各种示例性实施例中，在需要额外结构加固的情况下，单元可部分或整体填有加固填充物。示例性加固填充物包括结构性泡沫，比如热塑性结构泡沫、铝泡沫、玻璃或碳纤维加固结构泡沫、闭孔聚合物泡沫及其组合。在一些示例性实施例中，可在单元中结合不止一种类型的填充物。在一些其他示例性实施例中，填充物可提供下列功能中的不止一种或全部：绝热、隔声和加固功能，且其可部分或整体填充示例性单元结构的一些或所有单元。替代地，一些或所有单元可保持不填充(即中空或空的)。

与由具有不同数量拐角或侧边的单元所形成的单元结构、以及不具有单元结构或包含由具有不同数量拐角或侧边的单元形成的单元结构的结构部件相比，当诸如前端和侧边压缩力的力施加在单元结构和/或结构部件上时，由本文公开的具有十六角截面的单元组成的单元结构、以及包含根据本公开的一个或多个这种单元结构的结构部件可实现增加的能量吸收和更稳定的轴向溃缩。此外，与具有六边形截面(例如，蜂窝状单元结构)的单元形成的单元结构和包含蜂窝状单元结构的结构部件相比，根据本公开的单元结构的单元的十六角截面、以及包含由具有十六角截面的单元形成的单元结构的结构部件可实现类似的(如不大于的话)强度增强，同时最小化单元结构和结构部件的单位长度质量以及保持高制造可行性。特别地，具有十六角单元的结构部件和/或单元结构可通过冲压、弯曲、压制成型、液压成型、模制、铸造、挤出、均匀或非均匀辊压成型、机械加工、锻造、3D打印和/或其他已知制造方法形成。例如，挤出和/或模制可用来形成具有大量单元和/或大批量生产的单元结构。按此方式形成的部件可通过焊接(例如，点焊、缝焊、激光焊接和摩擦搅拌焊接)、钎焊、软钎焊、粘合剂粘合、紧固、压配合、铆接、螺丝连接、螺栓连接和/或其他已知接合技术来接合。

在另一个示例中，相对较大且包括少量单元的单元结构中，每个单元都可通过其他方法单独制造并随后接合在一起。任何上述制造和接合方法都可用来形成该相对较大并具有少量单元的单元结构。此外，任何上述方法可用于低批量生产，例如在需要特别定制单元结构时。例如，铸造和挤出可用来形成镁铝结构部件，而模制(注塑、吹制和压缩模制)、挤出、铸造、热成型和泡沫成型可用来形成其中结合有单元结构的塑料结构部件。

例如，根据本教导的通过具有十六个拐角的单元形成的单元结构以及包含该类单元结构的结构部件可由钢合金、钛合金、铝合金、镁合金、尼龙、塑料、聚合物、复合材料、纤维增强复合材料、硅树脂、半导体、纸、橡胶、泡沫、凝胶、木材、软木、混合材料(即，多个不同类材料)、形状记忆材料和/或任何其他合适的材料来制成。本领域的技术人员会了解，例如，用作结构部件及其单元结构的材料可至少部分基于预期应用、强度/重量考虑、成本、包装空间、和/或其他设计因素而加以选择。

虽然本文主要参照汽车应用来说明，但本公开考虑本文公开的各种结构部件和单元结构可适于多个领域中的多个应用，包括例如，航空领域(例如，飞机、航天飞机等)、水运工具(例如，水运工具的镶板、主体壳体结构、内部饰件等)、铁路车辆、电车、高速铁路车辆、磁悬浮车辆和超回路舱或列车、运输和包装(例如，装运箱、托盘、缓冲件等)、结构船舶设计(例如，机身结构、水船、飞船、机车等)、可变形阻挡件(例如，用于车辆碰撞测试)、涡轮机设计(例如，发动机涡轮机或风机的转子叶片设计)、太阳能(例如，太阳能板设计)、运动器材(例如，滑雪、滑雪板、冲浪板、滑水板、桨板、滑板、水桨、乒乓板、匹克球板、棒球和垒球基座、接触性运动垫的衬垫、头盔、头盔垫、手套、赛车运动护身服等)、脚部穿戴件(例如，鞋子、运动鞋、拖鞋、便鞋、袜子等，和其插入件、内底、外底和上部外置件)、床上用品或其它家具垫饰(例如，床垫层、床垫、枕头、毯子、垫子等)、移动设备(例如，手机、平板电脑、媒体播放器、数码相机、相机等)的保护壳、家具(例如，桌子，凳子和椅子)、货架、存储装置(例如，储物箱、工具箱、旅行箱、手提箱等)、绝缘装置(例如，绝热和吸声结构)、建筑材料(例如，用于墙壁结构、地板结构、屋顶结构、建筑物天花板结构以及如层压板或衬垫的建筑物表面覆盖物)以及其他未在此明确列出的加固应用。用于本文所公开的结构的潜在应用的列表旨在只作为示例性，且不旨在限制或排除未在此未列出的其他应用。

现在转向附图，图1A至图1C示出了根据本公开的单元结构的单个单元100的示例性实施例。图1A是单元结构的单个单元100的截面图，其中省略了参考特征和参考线以便清晰示出整体截面形状。图1B是单元结构的单个单元100的另一个截面图，其包括从图1A中省去的参考特征。图1C是单元结构的单个单元100的透视图。根据本公开，单元100具有在纵向边缘处汇合的纵向壁，其限定十六条侧边102A-102P和十六个拐角，其中十一个是十六角截面的内角104A-104K并且五个是外角106A-106E。每条侧边102A-102P分别具有截面长度L₁-L₁₆和截面厚度T₁-T₁₆。每个内角104A-104K分别具有内角度θ_i1-θ_i11。每个外角106A-106E分别具有外角度θ_e1-θ_e5。如图1A和1B所示，每条侧边102A-102P可以是直的并且每个拐角可由两个相邻侧边的直边缘来限定。替代地，虽然未示出，但侧边可在端部处弯曲以提供圆角。相应地，应考虑每个拐角都可为具有弯曲半径的圆角。

取决于结构部件和/或其单元结构的特定应用和/或所需特征，与传统的单元结构的基本的多边形单元截面相比，可改变(即可调整)单元结构的单元的十六边、十六角截面的侧边长度和侧边厚度，以实现改良的强度和其他性能特征(例如折叠图案的稳定性)。改变十六边、十六角加固件的这些特征可以消除对于增加角厚度的需要。根据本教导的各种示例性实施例，本领域技术人员应了解，例如，可根据结构部件内的适用空间将侧边102A-102P的截面长度L₁-L₁₆和侧边102A-102P的截面厚度T₁-T₁₆改变至特定程度。

图1A和图1B所示的具有十六角截面的单元100具有十一个内角104A-104K和五个外角106A-106E。在该示例性实施例中，每个内角104A-104K的每个内角度θ_i1-θ_i11基本相同，且每个外角106A-106E的每个外角度θ_e1-θ_e5基本相同。在该示例中，内角度θ_i1-θ_i11统称为内角度θ_i，且外角度θ_e1-θ_e5可统称为外角度θ_e。此外，在该示例性实施例中，每个内角104A-104K的每个内角度θ_i1-θ_i11与每个外角106A-106E的每个外角度θ_e1-θ_e5基本相同。在该示例中，内角度θ_i1-θ_i11和外角度θ_e1-θ_e5可统称为拐角角度θ。图1A和图1B示出了示例性实施例，其中，内角度θ_i约为120度，外角度θ_e约为120度。因此，图1A和图1B示出了示例性实施例，其中，十一个内角度θ_i1-θ_i11中的每个和五个外角度θ_e1-θ_e5中的每个都基本同为拐角角度θ，且更具体地，每个内角度和外角度都约为120度。

在本公开的某些示例性实施例中，比如在汽车、板运动、包装、家具、涡轮机或太阳能应用中，例如，每个单元100的每条侧边102A-102P的截面长度L₁-L₁₆可在约2mm到100mm之间。在其他示例性实施例中，比如在飞机、航天飞机、船舶、风机或建筑应用中，例如，加固件的每条侧边L₁-L₁₆的长度可更大。在又一些示例性实施例中，比如在一些超轻型航天器应用中，加固件的每条侧边L₁-L₁₆的长度可更小，例如，可为纳米级长度。在一些示例性实施例中，每条侧边(例如，每条侧边102A-102P(参见图1B))的截面长度L₁-L₁₆基本相同。此外，在一些其他示例性实施例中，每条侧边的截面长度L₁-L₁₆可参照一个或多个每个其他侧壁的截面长度来改变(例如，图4A和图4B的单元400)。替代地或另外，在一些示例性实施例中，侧边的截面长度可沿单元的纵向侧的长度来改变(即，单元的纵向壁沿其长度收缩，从而截面长度改变以形成锥形)。

在本公开的某些示例性实施例中，比如在车辆、板运动、包装、涡轮机或太阳能应用中，例如，每个单元100的每条侧边102A-102P的截面厚度T₁-T₁₆可在约0.01mm到约10mm之间。在结构部件的单元结构的单元的其他示例性实施例中，比如在飞机、航天飞机、船舶、风机或建筑应用中，例如，加固件的侧边的厚度T₁-T₁₆可更大。在又一些示例性实施例中，比如在一些超轻型航天器应用，加固件的侧边厚度T₁-T₁₆可更小，例如，可为纳米级厚度。在一些示例性实施例中，每条侧边(例如，每条侧边102A-102P(参见图1))的截面厚度T₁-T₁₆基本相同。在一些其他示例性实施例中，每条侧边的截面厚度T₁-T₁₆可参照一个或多个其他侧壁的截面厚度来改变。替代地或另外，厚度T₁-T₁₆可在每条侧边的每个截面长度内改变。

根据本公开的单元结构的单元的每条侧边的截面长度和厚度可相对彼此来设定大小。例如，侧边的截面厚度与侧边的长度之间的比例约在1:4到约1:10,000之间。在图1的示例性实施例中，其中每条侧边102A-102P都具有相同的截面长度(即，L₁-L₁₆＝L)和截面厚度(即，T₁-T₁₆＝T)，侧边102A-102P的截面厚度T与侧边102A-102P的截面长度L之间的比例(即T：L比)可在约1:4到约1:10,000之间。

现参考图2，其示出了单元结构200的示例性实施例的透视图。单元结构200包括至少两个单元100，每个单元100具有在单元的顶部和底部之间延伸的多个纵向壁。纵向壁相交形成每个单元100的拐角，且每个单元100的横向截面包括十六个拐角。该至少两个单元100可共用一个或多个纵向壁。例如，单元可相互连接使得每个单元可与相邻的单元共用至少一个壁，或者被多个单元的其他单元围绕的一些单元可与另一相邻的单元共用每个壁。另外或替代地，每个单元可与单元结构中的其他单元完全独立地形成。此外，例如根据本文所述的图1A至图1B和图4A至图4B所示的示例性实施例和/或其说明，每个单元可具有十六角横截面。相应地，单元结构200的纵向壁的相交产生每个单元100的十一个内角和五个外角。具体地，单元结构200的每个单元100包括十六个纵向壁。在各种实施例中，比如如2所示，例如，单元结构的每条侧边和/或表面暴露(即，没有面板、壁或其他类型的覆盖结构)，使得单元结构自身为独立的结构性部件。

在另一个示例性实施例中，如图3A和图3B所示，结构部件300包括单元结构301。结构部件300的内部的截面整体填有单元结构301，该单元结构由多个中空相交单元100(每个都具有十六角截面)以及其片段(部分单元)组成。单元结构301可沿结构部件300的全长来延伸或可只沿结构部件的一部分长度来延伸。另外或替代地，多个单元结构301可设在结构部件300中，例如，一个堆叠在另一个顶部以填满整个结构部件300。另外或替代地，如上所述，一个或多个单元结构301的一部分可包含至少一些类型的填充物，以提供对声音和/或热量的隔绝以及/或者增加额外的强度。此外，虽然未示出，应考虑结构部件的内部可只部分填有由具有十六角截面的相交单元100制成的单元结构(例如结构部件的宽、深或高(长)中一个的至少一部分不会接触结构部件内包含的一个或多个单元结构的一部分)。

在各种示例性实施例中，结构部件的内截面由形成结构部件外围的至少一条侧边或表面来限定。例如，结构部件的外围可包括至少一个面板、壁或其他类型的覆盖结构。面板、壁或其他类型的覆盖结构可为不透明的，或替代地为完全或部分半透明或透明的，以便使单元结构从结构部件的外部光学可见。替代地或另外，除了至少一个面板、壁或其他类型的覆盖结构，结构部件还可具有至少一个开放的侧边或表面(即，无面板、壁或其他类型的覆盖结构)。例如，图3A中的结构部件300具有六个表面，包括开放并由单元结构301的单元的上横向边缘305限定的上表面、开放并由单元结构301的相交单元的下横向边缘(图3A中隐藏未见)限定的下表面(图3A中隐藏未见)、由前壁310(图3A中露出其外部表面)限定的前侧、由后壁315(图3A中露出其一部分内部表面)限定的后侧、由左壁320(图3A中露出其外部表面)限定的左侧、由右壁325(图3A中露出其一部分内部表面)限定的右侧。由单元100的上横向边缘305限定的开放的上表面限定基本平坦的顶部。类似地，由相交单元100的下横向边缘(图3中隐藏未见)限定的开放的下表面形成基本平坦的底部。虽然未示出，但仍可考虑呈角度和/或弯曲的侧边。

现参考图3B，其示出了图3A中示例性结构部件300的俯视图。如上所述，且如图3B所示，结构部件300的单元结构的每个单元100都具有带十一个内角和五个外角的十六角截面。每个内角和外角的角度θ约为120度。另外，单元100的每条侧边都具有基本相同的截面长度和基本相同的截面厚度。按此方式调整每个单元的十六角截面的参数，使得多个单元可相交来使十六角单元之间不存在空隙。换句话说，所有的具有十六角截面的全尺寸单元(即，未由结构部件的侧边或表面隔断的单元)都连接在一起，以便其间不存在间隙或替代地不存在异形的单元。按此方式提供了一种单元结构，其完全由每个都具有十六角截面的单元组成，十六角截面具有十一个内角和五个外角，该十一个内角具有约120度的内角度，该五个外角具有约120度的内角度。替代地，在另一个示例性实施例中，虽然未示出，但未由结构部件的侧边或表面隔断的部分单元(即，具有带不同数量的整体拐角或整体内角及外角的截面的替代性异形的单元)可在单元结构中散置并且可以连接至单元，该单元结构包括一些具有带十一个内角和五个外角的十六角截面的单元。

如图3B所示，单元可共用纵向壁。然而替代地，每个单元都可具有其自己的纵向壁，从而相邻单元的两个纵向壁可在每个中空单元空腔(未示出)之间形成由两个壁阻挡件组成的侧边。

例如，在其他各种替代性实施例中，结构部件可具有单元结构核，其中在单元结构的相对侧上具有两个基本平面的结构以便形成夹层结构。例如，如图6A和图6B所示，夹层结构600可具有在顶板604和底板606之间的单元结构602。顶板和底板604和606可以为任何类型的基本平面结构的形式。例如，基本平面的结构可由纸、木材、铝合金、聚合物和碳或玻璃纤维增强复合材料制成，且可为不透明的、半透明的、透明的等。例如，在夹层结构由根据本教导的单元结构和至少一个基本平面的结构形成的一些应用中，基本平面的结构中的一个可为透明或半透明的，以使得包含单元结构的产品的观察者可看见一部分单元结构，从而单元结构可形成产品的一部分审美设计。例如，该种类型的产品示出在美国专利公布第US20080014809号中，其以引用的方式并入本文中。美国专利公布第US20080014809号所公开的结构仅旨在示例，且本领域技术人员能够理解可使用很多其他结构。

结合到本文考虑的各种夹层结构中的单元结构包括至少两个单元，每个单元具有多个在单元的顶部和底部之间延伸的纵向壁。例如，如本文所述，根据图1A至图1B和图4A至图4B所示和/或其说明所述，纵向壁相交以形成单元的拐角，并且单元的横截面可包括十六个拐角。

基本平面覆盖的结构可通过传统的方式(比如模制和/或铸造)与单元结构一体成型。替代地，覆盖结构可通过任何传统的方式(比如粘接、层压、机械紧固和/或焊接)粘合、连接或以其他方式固定至单元结构。

现参考图4A和图4B，其示出了根据本公开的单元结构的单个单元400的另一个示例性实施例。图4A是单元结构的单个单元400的截面图，其中省略了一些参考特征和参考线，以便清晰示出整体截面形状。图4B是单元结构的单个单元400的另一个截面图，其包括从图4A中省去的参考特征。类似于单元100，根据本公开，单元400具有在纵向边缘处汇合的纵向壁，其限定十六条侧边402A-402P和十六个拐角，其中十一个是十六角截面的内角404A-404K并且五个是外角406A-406E。每条侧边402A-402P分别具有截面长度L₁-L₁₆和截面厚度T₁-T₁₆。每个内角404A-404L分别具有内角度θ_i1-θ_i16。每个外角406A-406E分别具有外角度θ_e1-θ_e5。如图4A和图4B所示，每条侧边可以是直的，并且每个拐角可由两个相邻侧边的直边缘来限定。替代地，虽然未示出，但应考虑每个拐角都可为具有弯曲半径的圆角，且每条相邻直侧边都可从圆角的相对端部延伸出。

不同于保持所有的内角度θ_i1-θ_i11和外角度θ_e1-θ_e5基本相同，根据本公开的单元结构的单元的每个拐角的内角度θ_i1-θ_i11和外角度θ_e1-θ_e5都可相对于彼此设定角度。单元结构的单元的每个拐角的内角度θ_i1-θ_i11和外角度θ_e1-θ_e5的每个可在约60度到约160度之间。例如内角404B、404C、404G、404H和404I的内角度θ_i2、θ_i3、θ_i7、θ_i8和θ_i9、以及外角406B、406D和406E的外角度θ_e2、θ_e4和θ_e5可分别基本相同，例如为约96度的第一角度，如图4A至图4B所示。此外，内角404A、404D、404E、404F、404J和404K的内角度θ_i1、θ_i4、θ_i5、θ_i6、θ_i10和θ_i11以及外角406A和406C的外角度θ_e1和θ_e3可分别基本相同，例如为约132度的第二角度，如图4A至图4B所示。因此，如图4A至图4B所示，五个内角度(例如，θ_i2、θ_i3、θ_i7、θ_i8和θ_i9)和三个外角度(例如，θ_e2、θ_e4和θ_e5)可基本相同(例如，约96度的第一角度测量值)，且其他六个内角度(例如，θ_i1、θ_i4、θ_i5、θ_i6、θ_i10和θ_i11)和其他两个外角度(例如，θ_e1和θ_e3)可基本相同(例如，约132度的第二角度测量值)。

不同于保持所有的截面长度L₁-L₁₆基本相同，根据本公开的单元结构的单元的每条侧边的截面长度L₁-L₁₆可相对于彼此设定不同大小。例如，如图4A和图4B中所示的示例性实施例，每条侧边402A、402C、402D、402E、402F、402H、402J、402K、402L、402M、402N和402O具有相同的截面长度L_a(即，L₁＝L₃＝L₄＝L₅＝L₆＝L₈＝L₁₀＝L₁₁＝L₁₂＝L₁₃＝L₁₄＝L₁₅＝L_a)，且每条侧边402B、402G、402I和402P具有相同的截面长度L_b(即，L₂＝L₇＝L₉＝L₁₆＝L_b)，但截面长度L_a和截面长度L_b彼此不同。例如，侧边402C、402D、402E、402F、402J、402K、402L、402M、402N和402O的截面长度L_a与侧边402A、402B、402G、402H、402I和402P的截面长度L_b之间的比例(即，L_a：L_b比)约为1:1.33。根据本公开的单元结构的单元的截面的L_a：L_b比可在约1:5到约5:1之间。

转向图5A和图5B，其示出了结构部件500的替代示例性实施例。图5A示出了结构部件500的细节透视图。图5B示出了结构部件500的细节俯视图。结构部件500的内部整体填有单元结构501，该单元结构由具有十六角截面的相互连接的单元400和其片段组成。替代地，虽然未示出，但应考虑，结构部件的内部可部分填有由带十六角截面的相互连接单元400组成的单元结构。单元结构501可沿结构部件500的全长来延伸或可只沿结构部件的一部分长度来延伸。另外或替代地，多个单元结构可设在结构部件500中，例如，一个堆叠在另一个顶部以填满结构部件500的长度。另外或替代地，如上所述，一个或多个单元结构501的一部分可包含至少一些类型的填充物，以提供对声音和/或热量的隔绝以及/或者增加额外的强度。此外，虽然未示出，应考虑结构部件的内部可只部分填有由具有十六角截面的相互连接单元400组成的单元结构(例如结构部件的宽、深或高(长)中一个的至少一部分不会接触结构部件内包含的一个或多个单元结构的一部分)。

结构部件500的单元结构501的每个单元400都具有带十一个内角和五个外角的十六角截面。每个内角的各个内角度θ_i1-θ_i11和每个外角的各个外角度θ_e1-θ_e5的大小都根据上述图4A至图4B中的说明来设定。另外，单元400的每条侧边具有相同的截面厚度，且长度可如上所述参照彼此来调整。按此方式调整每个单元的十六角截面的参数，使得多个单元可相交来使十六角单元中的任何单元之间不存在空隙。换句话说，所有的具有十六角截面的全尺寸单元(即，未由结构部件的侧边或表面隔断的单元)都连接在一起，以便其间不存在间隙或替代地不存在异形的单元。按此方式，提供一种单元结构，其由每个都具有十六角截面的相互连接的单元完全组成，十六角截面具有十一个内角和五个外角。

如本文所述和所示，多个可调整参数(包括但不限于，单元的侧边的长度L₁-L₁₆和厚度T₁-T₁₆，拐角的内角度θ_i1-θ_i11和外角度θ_e1-θ_e5)都可在相同的单元结构内进行调整。可在相同的单元结构内调整所有这些参数以在结构部件中提供所期望的特征。

在图1A至图5B所示的实施例中，单元结构和/或整体结构部件可具有单件式结构。如上所述，在图1A到图5B所示的单件式构造仅为示例性的，且本教导考虑如两件式结构或三件式或更多件式构造的其他构造的结构部件及其单元结构。例如，单元结构可为与限定结构部件的一个或多个侧边或表面的一个或多个面板、壁或其他类型的覆盖结构分隔的结构从而提供具有内部单元结构的结构部件，其至少为两件式结构。

一般来说，例如，本教导的各种示例性实施例考虑具有内部单元结构的结构部件，该内部单元结构具有带截面侧边的单元，该截面侧边具有可变的截面厚度和/或具有可变的锥形纵向壁和边缘。各种额外的示例性实施例考虑具有至少一条侧边或表面的结构部件，至少一条侧边或表面为开放的或由至少一个面板、壁或其他类型的覆盖结构限定，且一个或多个侧边或表面为弯曲和/或弯的。此外，为进一步调整结构部件的折叠图案和/或峰值负载能力，如本领域技术人员能够了解的，各种额外的示例性实施例也考虑具有触发孔、凸缘和/或褶皱的结构部件和/或其单元结构的单元。

如上所述，根据本公开的示例性结构部件可结合有多个单元结构，其中根据本公开每个单元结构具有带不同参数和/或不同材料的单元。还考虑一个或多个以上所述的变化的组合。例如，如图所示，多个单元结构层可在彼此上方放置，使得第一单元结构层具有与第二单元结构层不同大小的单元、纵向长度和/或材料。第一和第二单元结构层可选择性地具有布置在其间的一个或多个板层，以促进单元结构层粘合在一起，来控制单元结构层的变形模式和挤压力和/或提供额外的强度和刚度。

另外或替代地，上述各种类型的多个单元结构可在彼此顶部堆叠。例如，示例性堆叠结构可包括整体由每个都具有十六角截面的连接的单元构成的第一单元结构层、以及包括一些具有十六角截面的单元和一些替代异形单元的第二单元结构层。另一个示例性堆叠结构可包括整体由每个都具有十六角截面的连接的单元构成的第一单元结构层、以及整体由连接的单元构成的第二单元结构层，与第一单元结构层相比，连接的单元的每个具有带可变尺寸的十六角截面。又一个示例性堆叠结构可包括第一单元结构层和第二单元结构层，第一单元结构层包括一些具有十六角截面的单元和一些替代异形单元，第二单元结构层包括一些具有十六角截面的单元和一些替代异形单元且与第一单元结构层相比具有变化的尺寸。

图7A至图7D示出了具有多个单元结构的示例性结构部件的视图。图7A示出了具有三个单元结构层的结构部件700的分解图，根据本教导，每个单元结构层都具有多个单元，每个完全单元都具有示例性十六角截面。图7D、图7C和图7B分别示出了第一单元结构层701、第二单元结构层702和第三单元结构层703的俯视图。如图7A至图7D所示，当彼此相对比较时，单元截面的大小和单元壁的长度(即单元结构层的纵向长度)从一个单元结构层到另一个是不同的。例如，第一单元结构层701具有带相对较大截面尺寸和相对较短纵向长度的单元。第二单元结构层702具有带相对中等截面尺寸和相对中等纵向长度的单元。第三单元结构层703具有带相对较小截面尺寸和相对较长纵向长度的单元。可选地，虽然未示出，结构(例如，面板)可布置在层701、702和703之间。另外，虽然未示出，结构(例如，类似于图6A至图6B所示的顶板604和底板606的面板)可布置成覆盖单元结构701、702和/或703露出的表面。

为了展示由单元(具有根据本公开的带有十一个内角和五个外角的十六角截面)构成的单元结构的改良强度和性能特征，发明人将多种现有的和传统的单元截面设计与基于本文所公开的设计的十六角单元截面相比较。如参考图8A至图19所示并如下所述，建模具有内部单元结构的示例性结构部件并进行压缩模拟运行。

如图8A至图8C所示，建立了具有内部单元结构的结构部件的有限元模型，该内部单元结构具有互连单元，该互连单元具有相同厚度和纵向长度的各种形状(即，截面)。图8A示出了具有内部单元结构的结构部件800的透视图，内部单元结构包括互连单元，互连单元中的每个完全单元具有基本的、四角截面(即，正方形)。图8B示出了具有内部单元结构的结构部件900的透视图，内部单元结构具有互连单元，互连单元中的每个完全单元具有基本的、六角截面(即，常规的六边形)。图8C示出了具有内部单元结构的结构部件1000的透视图，内部单元结构具有互连单元，根据本教导并类似于图3A至图3B，互连单元中的每个完全单元具有十六角截面，如上所述。

结构部件800、900和1000模制成尽可能具有相同总数量的单元。结构部件800的单元结构具有56个正方形单元，结构部件900的单元结构具有56个常规六边形单元，且结构部件1000的单元结构具有51.2个十六角单元。

结构部件800、900、1000具有大约相同的总质量、单位单元质量、侧边厚度和纵向长度(即沿Z轴的长度)。由于保持单元的总质量、每单元质量、侧边厚度和总数量近似相同，所以结构部件800、900、1000中的每个都具有可变的横向尺寸(即沿x轴和y轴的长度)。特别地，结构部件800模制成具有279.15mm×325.68mm的横向尺寸；结构部件900模制成具有270.37mm×315.43mm的横向尺寸；且结构部件1000模制成具有219mm×292mm的横向尺寸。每个结构部件800、900和1000的纵向长度都为100mm。

为了比较具有内部单元结构(具有带可变形状的互连单元)的结构部件800、900、1000，具有内部单元结构的示例性结构部件800、900、1000将如上述结构性建模。在建模中，结构部件800、900、1000的单元结构由铝制成。如参考图9至图11所示并如下所述，对结构部件800、900和1000的铝版进行多个有限元实验测试运行。

测试为每个结构部件运行模拟具有相同边界条件、刚性质量(如撞击器)、碰撞速度和初始动能的碰撞。

模拟建模的结构部件800、900和1000的铝版的动态冲击。在每次动态冲击期间，撞击器由具有指定质量和初始碰撞速度(产生指定的初始动能)的气枪驱动。初始动能挤压结构部件且初始动能转换为结构部件和其单元结构的内部能量。每个结构部件和其单元结构的性能可通过测量每个结构部件的挤压位移、挤压力和具体能量吸收来比较。在模拟的动态冲击过程中，与分别具有带矩形和常规六边形单元的铝制单元结构的结构部件800和900相比，具有带根据本公开的十六角单元的铝制单元结构的结构部件1000表现出较短的挤压位移和较小的折叠长度(即更集中的变形)。另外，结构部件800和900的铝版不期望地显现出非常规的挤压图案，经证实特别是通过在结构部件800和900的下部中的较少集中和/或更严重且大量的塑性变形显现。

图9以图形绘制了轴向吸收在示例性结构部件800、900和1000的模型铝版上的动态挤压力(kN)、以及上述模拟动态挤压的相关联轴向挤压位移(mm)。图形中的挤压力(kN)值已标准化以考虑到结构部件800、900和1000中每个的单元数量和质量较小的差异性，从而可在每单元和每单位质量的基础上进行标准化比较。如图9所示，分别与结构部件800和900的单元结构的铝制正方形和常规六边形单元相比，根据本公开的结构部件1000的单元结构的铝制十六角单元可对给定产生的挤压距离维持很高的挤压力。具体地，当位移平均在0到60mm范围内时，与结构部件900的单元结构的铝制常规六边形单元相比，根据本公开的结构部件1000的单元结构的铝制十六角单元实现了约54.7％的标准化平均挤压力增加。与结构部件800的单元结构的铝制正方形单元相比，结构部件1000的单元结构的铝制十六角单元还实现了约99.5％的标准化平均挤压力增加(在0到60mm范围内的位移时)。

图10以图形绘制了由示例性结构部件800、900和1000的模型铝版轴向吸收的动态轴向挤压能量(kN-mm)、以及上述模拟动态挤压的相关联轴向挤压位移(mm)。图形中的挤压能量(kN-mm)值已标准化以考虑到结构部件800、900和1000中每个的单元数量和质量的较小的差异性，从而可在每单元和每单位质量的基础上进行标准化比较。如图10所示，分别与结构部件800和900的单元结构的铝制正方形和常规六边形单元相比，根据本公开的结构部件1000的单元结构的铝制十六角单元可在更短的距离下吸收碰撞的相同的总动能。具体地，例如，在60mm的位移下时，与60mm位移下结构部件900的单元结构的铝制常规六边形单元吸收的能量相比，根据本公开的结构部件200的单元结构的铝制十六角单元吸收了约54.7％的更多能量。与60mm位移下结构部件800的单元结构的铝制正方形单元吸收的能量相比，60mm位移下根据本公开的结构部件1000的单元结构的铝制十六角单元吸收了约99.5％的更多能量。

还分别模拟了结构部件800、900和1000的模型铝版的准静态挤压。每个铝制模型的模拟准静态挤压的结果在图11中以图形绘出。在每个准静态挤压期间，碰撞速度是较低的(如1in/min)。撞击器以受控的位移压缩结构部件。因此，所有的结构部件以相同的挤压时间达到相同的挤压距离。因此，使具有各种单元结构的结构部件经受准静态挤压，提供了结构部件对变形(包括在弹性范围和塑性范围内的变形严重程度)的抵抗和峰值力之间的比较。如本文所使用的，术语“峰值力”定义为在表现出塑性变形(不同于弹性变形)之前结构可承受的最大压缩力负载。本领域技术人员将了解到的是，塑性变形是永久的不可逆的变形，其将在移除压缩负载后仍将保持；弹性变形是暂时的可逆的变形，其将在移除压缩负载时减小。准静态负载情况提供了结构将如何对诸如货物和/或乘客的负载进行响应的情况。

在模型结构部件800、900和1000的铝版模拟准静态挤压中，分别与铝制结构部件800和900相比，观察到铝制结构部件1000在受控位移的每个水平处都表现出较小的变形，包括弹性和塑性变形范围。另外，观察到的变形在结构部件800和900中延伸至单元壁下部的速度比在结构部件1000中要快。相应地，出现在结构部件1000中的塑性变形更局部化，因为其集中在靠近撞击器的区域中；然而结构部件800和900的塑性变形则更广泛，因为其扩散至整个结构。结果显示与结构部件800和900相比，结构部件1000具有对弹性和塑性变形更高的抗性。如果塑性变形在十分严重负载的情况下出现，则结构部件1000将表现出较低的严重程度以及更局部化集中的塑性变形，并因此预计会更容易且花费较少来修理。

图11以图形绘制了轴向吸收在示例性结构部件800、900和1000的模型铝版上的标准化挤压力(kN)、以及上述模拟准静态挤压的相关联轴向挤压位移(mm)。图形中的挤压力(kN)值已标准化以考虑到结构部件800、900和1000中每个的单元数量和质量较小的差异性，从而可在每单元和每单位质量的基础上进行比较。如图11所示，分别与结构部件800和900的单元结构的铝制正方形和常规六边形单元相比，根据本公开的结构部件1000的单元结构的铝制十六角单元表现出了较高的标准化峰值力。具体地，根据本公开的结构部件1000的单元结构的铝制十六角单元实现了约7.18kN的标准化峰值力，结构部件900的单元结构的铝制常规六边形单元具有约3.95kN的标准化峰值力，且结构部件800的单元结构的铝制正方形单元具有约2.67kN的标准化峰值力。因此，与结构部件900的单元结构的铝制常规六边形单元相比，根据本公开的结构部件1000的单元结构的铝制十六角单元实现了约81.8％的标准化峰值力的增加，与结构部件800的单元结构的铝制正方形单元相比，则实现了约168.9％的标准化峰值力的增加。上述结果证实了结构部件1000比结构部件800和900更能在表现出塑性变形前维持很高的负载。

为了进一步对比，如图12所示，建立了具有内部单元结构的结构部件的有限元模型，该内部单元结构具有互连单元，该互连单元具有相同厚度的各种形状(即截面)。图12示出了具有内部单元结构的结构部件800的透视图，内部单元结构具有互连单元，互连单元中的每个完全单元具有基本的、四角截面(即正方形)(如上述图8A所示一样)；另一具有内部单元结构的结构部件1100，内部单元结构具有互连单元，互连单元中的每个完全单元具有基本的、四角截面(即正方形)；以及具有内部单元结构的结构部件1000，内部单元结构具有互连单元，互连单元中的每个完全单元具有十六角截面(如上述，如图8C所示一样)。

结构部件800的单元结构具有56个正方形单元，结构部件1100的单元结构具有64个正方形单元，且结构部件1000的单元结构具有51.2个十六角单元。

结构部件800和1000具有大约相同的总质量、单位单元质量、侧边厚度和纵向长度(即沿Z轴的长度)。由于保持单元的总质量、每单元质量、侧边厚度和总数量近似相同，所以结构部件800和1000中的每个都具有可变的横向尺寸(即沿x轴和y轴的长度)。特别地，结构部件800建模成具有279.15mm×325.68mm的横向尺寸；结构部件1000建模成具有219mm×292mm的横向尺寸。为了提供进一步的比较，结构部件1100建模成具有大约相同的侧边厚度和纵向长度，但具有增加的总质量和单位单元质量。相应地，结构部件1100具有可变的横向尺寸。特别地，结构部件1100建模成具有400mm×400mm的横向尺寸。结构部件800、1000和1100中每个的纵向长度都为100mm。

为了比较具有内部单元结构(具有带可变形状的互连单元)的结构部件800、1000、1100，具有内部单元结构的示例性结构部件800、1000、1100将如上述结构性建模。在建模中，结构部件800、1000、1100的单元结构由铝制成。如参考图13至图15所示并如下所述，对结构部件800、1000和1100的铝版进行多个有限元实验测试运行。应注意的是，图12所示的单元结构1100的铝版被建模成具有比单元结构800和1000的铝版多约39％的质量。

测试为每个结构部件运行模拟具有相同边界条件、刚性质量(如撞击器)、碰撞速度和初始动能的碰撞。

模拟建模的结构部件800、1000和1100的铝版的动态冲击。在每次动态冲击期间，撞击器由具有指定质量和初始碰撞速度(产生指定的初始动能)的气枪驱动。初始动能挤压结构部件且初始动能转换为结构部件和其单元结构的内部能量。每个结构部件和其单元结构的性能可通过测量每个结构部件的挤压位移、挤压力和具体能量吸收来比较。在模拟的动态冲击过程中，与具有带正方形单元的铝制单元结构的结构部件800和1100相比，具有带根据本公开的十六角单元的铝制单元结构的结构部件1000表现出较短的挤压位移。另外，结构部件1000中的十六角单元分别比结构部件800和1100中的正方形单元表现出了较小的折叠长度。另外，结构部件800和1100的铝版不期望地显现出更加非常规的挤压图案，经证实特别是通过在结构部件800和1100的下部中的较少集中和/或更严重且大量的塑性变形显现。

图13以图形绘制了轴向吸收在示例性结构部件800、1000和1100的模型铝版上的动态挤压力(kN)、以及上述模拟动态挤压的相关联的轴向挤压位移(mm)。如图13所示，与结构部件800和1100的单元结构的铝制四角单元相比，根据本公开的结构部件1000的单元结构的铝制十六角单元可对给定产生的挤压距离维持更高的挤压力。具体地，当位移平均在0到60mm范围内时，与结构部件800的正方形单元铝制单元结构相比，根据本公开的结构部件1000的十六角单元铝制单元结构实现了约84.9％的平均挤压力增加。与结构部件1100的正方形单元铝制单元结构相比，尽管结构部件1100比结构部件1000具有较大的整体重量以及较大的横向尺寸，但结构部件1000的十六角单元铝制单元结构还是实现了约52.7％的平均挤压力增加(在0到60mm的位移下)。

图14以图形绘制了由示例性结构部件800、1000和1100的模型铝版轴向吸收的动态轴向挤压能量(kN-mm)、以及上述模拟动态挤压的相关联轴向挤压位移(mm)。如图14所示，与结构部件800和1100的单元结构的铝制四角单元的相比，根据本公开的结构部件1000的单元结构的铝制十六角单元在较短的距离下吸收相同的碰撞总体动能。具体地，例如，在60mm的位移下时，与60mm位移下结构部件800的正方形单元铝制单元结构吸收的能量相比，根据本公开的结构部件1000的十六角单元铝制单元结构吸收了约82.4％的更多能量。与60mm位移下结构部件1100的正方形单元铝制单元结构吸收的能量相比，尽管结构部件1100比结构部件1000具有更大的整体质量以及较大的横向尺寸，但60mm位移下根据本公开的结构部件1000的十六角单元铝制单元结构仍吸收了约52.7％的更多能量。

还分别模拟了模型结构部件800、1000和1100的铝版的准静态冲击。每个铝制模型的模拟准静态挤压的结果在图15中以图形绘出。

在模型结构部件800、1000和1100的铝版的模拟准静态挤压中，分别与铝制结构部件800和1100相比，观察到铝制结构部件1000在受控位移的每个水平处都表现出较小的变形，包括弹性和塑性变形范围。另外，观察到变形在结构部件800和1100中延伸至单元壁下部的速度比在结构部件1000中要快。相应地，出现在结构部件1000中的塑性变形更局部化，因为其集中在靠近撞击器的区域中；然而结构部件800和1100的塑性变形则更广泛，因为其扩散至结构的下方区域。结果显示与结构部件800和1100相比，结构部件1000具有对弹性和塑性变形更高的抗性。如果塑性变形在十分严重负载的情况下出现，则结构部件1000将表现出较低的严重程度和更局部化集中的塑性变形，并因此预计会更容易且花费较少来修理。

图15以图形绘制了轴向吸收在示例性结构部件800、1000和1100的模型铝版上的挤压力(kN)、以及上述模拟准静态挤压的相关联轴向挤压位移(mm)。如图15所示，分别与结构部件800和1100的单元结构相比，根据本公开的具有十六角单元的结构部件1000的铝制单元结构表现出了较高的标准化峰值力。具体地，根据本公开的结构部件1000的具有十六角单元的铝制单元结构实现了约152.87kN的标准化峰值力，结构部件1100的具有常规正方形单元的铝制单元结构具有约78.10kN的标准化峰值力，且结构部件800的具有正方形单元的铝制单元结构具有约62.24kN的标准化峰值力。因此，与结构部件1100的铝制单元结构相比，根据本公开的结构部件1000的铝制单元结构实现了约95.7％的标准化峰值力的增加，与结构部件800的铝制单元结构相比，则实现了约145.6％的标准化峰值力的增加。上述结果证实了结构部件1000比结构部件800和1100更能在表现出塑性变形前维持很高的负载。

此外，为了进一步对比，如图16所示，建立了具有内部单元结构的结构部件的有限元模型，该内部单元结构具有互连单元，该互连单元具有相同厚度的各种形状(即截面)。图16示出了具有内部单元结构的结构部件900的透视图，内部单元结构具有互连单元，互连单元中的每个完全单元具有基本的、六角截面(即常规的六边形)(如上所述，如图8B所示一样)；另一个具有内部单元结构的结构部件1200，内部单元结构具有互连单元，互连单元中的每个完全单元具有基本的、六角截面(即六边形)；以及具有内部单元结构的结构部件1000，内部单元结构具有互连单元，互连单元中的每个完全单元具有十六角截面(如上所述，如图8C所示一样)。

结构部件900的单元结构具有56个六边形单元，结构部件1200的单元结构具有64个六边形单元，且结构部件1000的单元结构具有51.2个十六角单元。

结构部件900和1000具有大约相同的总质量、单位单元质量、侧边厚度和纵向长度(即沿Z轴的长度)。由于保持单元的总质量、每单元质量、侧边厚度和总数量近似相同，所以结构部件900和1000中的每个都具有可变的横向尺寸(即沿x轴和y轴的长度)。特别地，结构部件900建模成具有270.37mm×315.43mm的横向尺寸；结构部件1000建模成具有219mm×292mm的横向尺寸。为了提供进一步的比较，结构部件1200建模成具有大约相同的侧边厚度和纵向长度，但具有增加的总质量和单位单元质量以及横向长度。相应地，结构部件1200具有可变的横向尺寸。特别地，结构部件1200建模成具有400mm×400mm的横向尺寸。结构部件900、1000和1200中每个的纵向长度都为100mm。

为了比较具有内部单元结构(具有带可变形状的互连单元)的结构部件900、1000、1200，具有内部单元结构的示例性结构部件900、1000、1200将如上述结构性建模。在建模中，结构部件900、1000、1200的单元结构由铝制成。如参考图17至图19所示并如下所述，对结构部件900、1000和1200的铝版进行多个有限元实验测试运行。应注意的是，图16所示的单元结构1200的铝版被建模成具有比单元结构900和1200的铝版多约31％的质量。

测试为每个结构部件运行模拟具有相同边界条件、刚性质量(如撞击器)、碰撞速度和初始动能的碰撞。

模拟建模的结构部件900、1000和1200的铝版的动态冲击。在每次动态冲击期间，撞击器由具有指定质量和初始碰撞速度(产生指定的初始动能)的气枪驱动。初始动能挤压结构部件且初始动能转换为结构部件和其单元结构的内部能量。每个结构部件和其单元结构的性能可通过测量每个结构部件的挤压位移、挤压力和具体能量吸收来比较。在模拟的动态冲击过程中，与具有带六边形单元的铝制单元结构的结构部件900和1200相比，具有带根据本公开的十六角单元的铝制单元结构的结构部件1000表现出较短的挤压位移。另外，结构部件1000中的十六角单元分别比结构部件900和1200中的六边形单元表现出了较小的折叠长度。另外，结构部件900和1200的铝版不期望地显现出更加非常规的挤压图案，经证实特别是通过在结构部件900和1200的下部中的较少集中和/或更严重且大量的塑性变形显现。

图17以图形绘制了轴向吸收在示例性结构部件900、1000和1200的模型铝版上的动态挤压力(kN)、以及上述模拟动态挤压的相关联轴向挤压位移(mm)。如图17所示，与结构部件900和1200的单元结构的铝制六边形单元相比，根据本公开的结构部件1000的单元结构的铝制十六角单元可对给定产生的挤压距离维持很高的挤压力。具体地，当位移平均在0到60mm范围内时，与结构部件900的六边形单元铝制单元结构的相比，根据本公开的结构部件1000的十六角单元铝制单元结构实现了约41.3％的平均挤压力增加。与结构部件1200的六边形单元铝制单元结构相比，尽管结构部件1200比结构部件1000具有较大的整体重量以及较大的横向尺寸，但结构部件1000的十六角单元铝制单元结构还实现了约21.6％的平均挤压力增加(在0到60mm的位移下)。

图18以图形绘制了由示例性结构部件900、1000和1200的模型铝版轴向吸收的动态轴向挤压能量(kN-mm)、以及上述模拟动态挤压的相关联轴向挤压位移(mm)。如图18所示，与结构部件900和1200的单元结构的铝制六角单元相比，根据本公开的结构部件1000的单元结构的铝制十六角单元在较短的距离下可吸收相同的碰撞总体动能。具体地，例如，在60mm的位移下时，与60mm位移下结构部件900的六边形单元铝制单元结构吸收的能量相比，根据本公开的结构部件1000的十六角单元铝制单元结构吸收了约41.3％的更多能量。与60mm位移下结构部件1200的六边形单元铝制单元结构吸收的能量相比，尽管结构部件1200比结构部件1000具有更大的整体质量以及较大的横向尺寸，但60mm位移下根据本公开的结构部件1000的十六角单元铝制单元结构仍然吸收了约21.6％的更多能量。

还分别模拟了模型结构部件900、1000和1200的铝版的准静态冲击。每个铝制模型的模拟准静态挤压的结果在图19中以图形绘出。

在模型结构部件900、1000和1200的铝版的模拟准静态挤压中，分别与铝制结构部件900和1200相比，观察到铝制结构部件1000在受控位移的每个水平处都表现出较小的变形，包括弹性和塑性变形范围。另外，观察到变形在结构部件900和1200中延伸至单元壁下部的速度比在结构部件1000中要快。相应地，出现在结构部件1000中的塑性变形更局部化，因为其集中在靠近撞击器的区域中；然而结构部件900和1200的塑性变形则更广泛，因为其扩散至整个结构。结果显示与结构部件900和1200相比，结构部件1000具有对弹性和塑性变形更高的抗性。如果塑性变形在十分严重负载的情况下出现，则结构部件1000将表现出较低的严重程度和更局部化集中的塑性变形，并因此预计会更容易且花费较少来修理。

图19以图形绘制了轴向吸收在示例性结构部件900、1000和1200的模型铝版上的挤压力(kN)、以及上述模拟准静态挤压的相关联轴向挤压位移(mm)。如图19所示，分别与结构部件900和1200的单元结构相比，根据本公开的具有十六角单元的结构部件1000的铝制单元结构表现出了较高的标准化峰值力。具体地，根据本公开的结构部件1000的具有十六角单元的铝制单元结构实现了约152.87kN的标准化峰值力，结构部件1200的具有六边形单元的铝制单元结构具有约108.4kN的标准化峰值力，且结构部件900的具有六边形单元的铝制单元结构具有约92.08kN的标准化峰值力。因此，与结构部件1200的铝制单元结构相比，根据本公开的结构部件1000的铝制单元结构实现了约41.0％的标准化峰值力的增加，与结构部件900的铝制单元结构相比，则实现了约66.0％的标准化峰值力的增加。上述结果证实了结构部件1000比结构部件900和1200更能在表现出塑性变形前维持很高的负载。

因此，例如，根据本教导的具有带十六角截面的互连单元的单元结构与具有基本的多边形单元截面(包括基本的四角和六角多边形单元截面)的单元结构相比实现了改善的碰撞和压缩能量管理，同时最小化每单位长度的质量，提供了质量节省方案，这降低了车辆重量并满足公司平均燃料经济性(CAFE)和排放标准。

除了增加的负载承载和能量吸收能力，根据本教导的结构部件和其单元结构可提供额外的优势或益处，比如加强的弯曲能量吸收能力、改良的制作可行性、降低的弹性和塑性变形、较高的塑性变形阈值、更多的局部集中塑性变形以及在完整结构(例如，如上所述的车辆)的其他部件中形状较好的配合。

另外，根据本公开的具有带十六角截面互连单元的单元结构的结构部件还可调整来适应各种结构中独特的包装需要。在结构部件内结合本公开的单元结构还可用于具有外围截面的结构部件，该外围截面具有基本的多边形形状，比如圆形、椭圆形、三角形、四边形或矩形。由于至少一些结构部件的外围截面的特定形状，可更容易将其他装置部件连接、粘合、附接或以其他方式固定至具有基本多边形外围截面以及根据本公开的带十六角截面的单元的内部单元结构的结构部件。在结构为车辆的情况下，其他结构部件可包括但不限于，用于铸造或模制部件的加固肋、发动机和齿轮箱油盘、变速箱、进气歧管、汽缸体、支柱安装件、发动机安装件或变速器安装件。

根据本教导的结构部件和/或其单元结构可考虑用作多种环境下的结构构件。例如，在机动车辆(例如，汽车、卡车、厢式货车、全地型车辆(ATV)、休闲车(RV)、摩托车等)中，本文公开的结构部件和/或单元结构是以下结构构件或是其至少一部分：粉碎罐、保险杠、前角形件(front horn)、前车梁、前侧车梁、后侧车梁、后车梁、车架横梁、枪型结构(shotgun)、铰接柱、A柱、B柱、C柱、车门梁、车辆横梁、前车顶纵梁、后车顶纵梁、前围上盖板、顶梁、横向顶梁、纵向顶梁、车身横梁、后板横梁、门槛、车身下横梁、发动机舱横梁、车顶板、车门、底板、行李箱盖、举升式门、发动机罩、门槛、装饰背衬加强筋、电池保护壳、装饰物件和车壳。此外，本公开可用于车架分离和组合式车辆或其他类型的结构。

图20和图21分别示出了示例性车架和示例性车辆上车身，其都具有结构部件，其中，可使用具有内部单元结构的结构部件或单独具有单元结构，其具有根据本公开的十六角截面。图20示出了具有多个部件的车架2000的示例性实施例，多个部件可使用或在其中使用单元结构。例如，根据本公开的单元结构可形成或用作以下的一部分：前角形件2002、前车梁2004、前侧车梁2006、后侧车梁2008、后车梁2010和/或作为一个或多个横梁2012。同样，图21示出了具有多个部件的车辆上车身2100的示例性实施例，多个部件可使用或在其中使用单元结构。例如，根据本公开的单元结构可形成或用作下列一部分：枪型结构2102、铰接柱2104、A柱2106、B柱2108、C柱2110、一个或多个门梁2112、横向车梁2114、前车顶纵梁2116、后车顶纵梁2118、前围上盖板2120、顶梁2122、横向顶梁2124、纵向顶梁2126、一个或多个车身横梁2128、车身横梁2130和/或门槛2132。

此外，根据本公开的结构部件和/或其单元结构可用作或形成车辆车身下部部件的一部分，例如，作为门槛和/或一个或多个车身下部横梁。此外，根据本公开的加固件可用作或形成车辆发动机舱部件的一部分，例如，作为一个或多个发动机舱横梁。

进一步地，本公开的单元结构可以碰撞能量吸收件的形式结合到车辆结构中作为车辆的车架、粉碎罐、柱、车门、顶梁、发动机罩和/或门槛部件的补充，其安装在内侧、框架上或周围、粉碎罐、柱、车门、顶梁、发动机罩和/或门槛部件。例如，在小型重叠刚性障碍物(SORB)碰撞中，单元结构可安装在前门槛和/或铰接柱的外部和/或内部以吸收碰撞能量并减少对铰接柱、门槛、前车门和乘客舱室的侵入。在倾斜或垂直侧柱碰撞中，单元结构还可安装至中门槛、中车架、侧车门、B柱或顶梁的内部、上部或周围，以吸收侧面碰撞能量并通过减弱对侧车门和乘客舱室的侵入来保护乘客。在行人碰撞中，单元结构可为发动机罩外侧件的一部分或安装在发动机罩下方作为发动机罩内侧件，以吸收碰撞能量并保护行人。在前端碰撞中，单元结构可为前车梁(用于整体式车辆的粉碎罐)的一部分或安装在前车梁(或粉碎罐)的内部，以吸收碰撞能量、最小化侧面弯曲、改善减速脉冲以及减少对乘客舱室的侵入。

另外，本文公开的单元结构可结合到车辆的内部部件中。例如，单元结构可作为加固背衬用于中控台、HVAC系统和通风管道组件、保险杠装饰件、保险杠能量吸收件、发动机罩内侧件、格栅开口加固件、实用工具箱、扶手、车门装饰件、柱装饰件、举升式门装饰件、内板装饰件、仪表板装饰件和车顶内衬。

取决于应用，本公开的实施例的单元可具有各种形状(即各种截面)以适应特定的单元结构和结构部件空间约束。例如，当用作车辆前车梁来实现最优化的轴向挤压性能时，侧边的长度和/或厚度可被调整以提供最优的强度、大小和形状，从而满足发动机舱的约束。

本教导各方面的进一步变形和替代性实施例在本说明书的基础上对本领域技术人员而言是显而易见的。

应当理解，本文所说明的特定示例和实施例是非限制性的，并且在不脱离本教导的范围的情况下，可对结构、尺寸、材料和方法进行修改。

特别是，本领域技术人员将了解，单元结构可包括多个截面或部分，每一截面或部分具有根据本公开的教导的单元结构的一个或多个变形。可沿着每一纵向截面的长度连续或间隔地进行上述变化。换句话说，还考虑了体现一个或多个上述变形与所公开的可调整参数结合的单元结构，该参数未示出或未详细说明。另外，结构部件可包括不止一个根据本公开的单元结构，其彼此互相靠近或间隔布置。

对本领域的技术人员来说，本公开的设备和方法显然可在不脱离本教示的范围的情况下，做出各种修改和变形。鉴于本说明书和本文所公开教示的实践，本公开的其它实施例对本领域的技术人员来说显而易见。本说明书和本文描述的实施例仅意欲被视为示例性。

为了本说明书和附录权利要求书，除非另有指示，否则所有表达数量、百分比或比例的数字、以及本说明书和权利要求书中使用的其它数值在所有实例中均应理解为由术语“大约”修饰。因此，除非另有说明，否则书面说明和权利要求书中陈述的数值参数均为近似值，其可根据使用本实用新型想要获得的性质而改变。至少地，每个数值参数并非试图将等价物教义的应用限制于权利要求书范围，其应至少根据报告的有效数字，并通过运用普通的舍入法来理解。

虽然给出本教示广阔范围的数值范围和参数为近似值，但是特定实例中给出的数值报告尽可能准确。然而，任何数值都固有地包含某些由分别测试测量中出现的标准偏差必然导致的某些误差。甚者，本文所公开的所有范围都应理解为包含位于其内的所有子范围。

要注意的是，如本说明书和附录权利要求书中使用的单数形式“一”、“一种”和“所述”包括多个所指对象，除非明确且清楚地限制为一个所指对象。如本文所用的术语“包括”及其语法变形均意欲为非限制性，因此引用列表中的物品并非排除其它可用来替代或添加到列表上的类似物品。

Claims (10)

1.一种单元结构，其特征在于，包括多个单元，所述多个单元中的每个单元具有十六角截面，所述十六角截面包括十六条侧边以及十六个拐角。

2.根据权利要求1所述的单元结构，其特征在于，所述十六个拐角包括十一个内角以及五个外角，其中，所述十一个内角中的每个内角在60度到160度之间，并且所述五个外角中的每个外角在60度到160度之间。

3.根据权利要求1所述的单元结构，其特征在于：

所述十六角截面的所述十六条侧边中的每条侧边是直的；

所述十六角截面的所述十六条侧边中每个的截面长度都相同；并且

所述十六角截面的所述十六条侧边中每个的截面厚度都相同。

4.根据权利要求1所述的单元结构，其特征在于：

所述十六条侧边中的六条具有第一截面长度；

所述十六条侧边中的十条具有第二截面长度；并且

所述第一截面长度与所述第二截面长度之间的比例在1:5到5:1之间。

5.根据权利要求1所述的单元结构，其特征在于，所述多个单元共用至少一个壁。

6.一种结构部件，其特征在于，包括：

至少一个壁，所述至少一个壁围绕部件内部空间；以及

第一单元结构，所述第一单元结构位于所述部件内部空间内，其中，所述第一单元结构包括多个单元，每个所述单元具有十六角截面，所述十六角截面包括十六条侧边以及十六个拐角，所述十六个拐角形成十一个内角和五个外角。

7.根据权利要求6所述的结构部件，其特征在于，进一步包括第二单元结构，所述第二单元结构至少部分覆盖所述第一单元结构或位于所述第一单元结构下方，其中，所述第一单元结构的所述多个单元的每个单元的截面具有第一形状，并且所述第二单元结构的多个单元的每个单元的截面具有第二形状。

8.一种单元结构，其特征在于，包括至少两个单元，每个所述单元包括在所述单元的顶部和底部之间延伸的多个纵向壁，所述纵向壁相交以形成所述单元的拐角，其中，所述单元的横截面包括十一个内角和五个外角。

9.一种夹层结构，其特征在于，包括：

第一和第二平面结构；以及

单元结构，所述单元结构位于所述第一和第二平面结构之间，所述单元结构包括至少两个单元，每个所述单元包括在所述单元的顶部和底部之间延伸的多个纵向壁，所述纵向壁相交以形成所述单元的拐角，其中，所述单元的横截面包括十六个拐角。

10.根据权利要求9所述的夹层结构，其特征在于：

所述横截面进一步包括十六条侧边；并且

所述十六条侧边和所述十六个拐角布置成形成十一个内角和五个外角。