CN207298352U

CN207298352U - 单元结构、结构部件、夹层结构及汽车

Info

Publication number: CN207298352U
Application number: CN201721081130.8U
Authority: CN
Inventors: 田韬; 胡毓淦; 伦纳德·安东尼·谢恩
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2016-08-26
Filing date: 2017-08-25
Publication date: 2018-05-01
Anticipated expiration: 2027-08-25
Also published as: DE202017105141U1; US10220881B2; US20180057060A1

Abstract

本实用新型提供一种单元结构，单元结构包括多个单元，多个单元中的每个单元具有十四角横截面，十四角横截面包括十四个边和十四个角。本实用新型还提供一种结构部件、另一种单元结构、一种夹层结构和一种汽车。本实用新型的目的在于提供一种单元结构，以至少地实现提高撞击能量吸收和抗弯能力，同时减小单元结构的每单位长度的质量。

Description

单元结构、结构部件、夹层结构及汽车

技术领域

本公开总体涉及用于结构部件的单元结构。更确切地说，本公开涉及具有多个单元的单元结构，每个单元具有由十四个边和十四个角形成的横截面。

背景技术

对于结构部件而言，理想的情况是最大化撞击能量吸收和抗弯能力而最小化结构部件的每单位长度的质量。当在结构部件上施加压缩力(例如，来自碰撞、爆炸、抛射体等的力)时，结构部件可以沿着尺寸方向(例如，纵向方向或横向方向)压碎和/或弯曲以吸收力的能量。例如，可通过确保结构部件在沿着尺寸轴线(例如，纵向轴线后横向轴线)经受撞击时大致沿着该轴线压紧来最大化压缩力能量吸收。该压紧可称为结构部件的稳定轴向压碎。

常规的结构部件依赖于具有多个单元的内部单元结构，其中每个单元具有基本多边形形状的横截面以提高压缩能量吸收和压碎稳定性。通常使用具有六边形形状的横截面的单元，使得内部单元结构模拟蜂巢的结构。然而，虽然具有基本多边形横截面的单元的单元结构可以为结构部件提供压缩能量吸收和压碎稳定性，但是这种单元结构增加了结构部件的重量。理想的情况是，提供一种加强组件，其构造成实现与通过由具有基本多边形形状的横截面的单元组成的单元结构提供的强度增加相同或相似的强度增加，以便于最小化结构部件的每单位长度的质量，并且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，其可在诸如正面撞击力和侧面撞击力的力施加到结构部件上时实现增加的能量吸收和更稳定的轴向塌陷，同时还保存质量以最小化结构的总重量。在结构(结构部件为其一部分)是车辆的一部分的情况下，这种大规模的保存可协助满足车辆燃料效率和排放物要求。同时，理想的情况是，提供一种结构部件，其可实现提高的能量吸收并且在弯曲力施加到该结构部件上时弯曲。另外，理想的情况是为单元结构内的单元提供可调谐的横截面，其构造成在基本多边形设计上实现强度增加(即，承载和压缩能量吸收)，同时还允许设计灵活性以满足特定于结构(结构部件为其一部分)的一系列应用。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种单元结构，以至少地实现提高撞击能量吸收和抗弯能力，同时减小单元结构的每单位长度的质量。

根据本实用新型的一个方面，提供一种单元结构，单元结构包括多个单元，多个单元中的每个单元具有十四角横截面，十四角横截面包括十四个边和十四个角。

根据本实用新型的一个实施例，十四个角包括十个内角和四个外角。

根据本实用新型的一个实施例，十个内角中的每个的范围为60度至 160度；以及四个外角中的每个的范围为60度至160度。

根据本实用新型的一个实施例，十个内角中的至少一个为120度；以及四个外角中的至少一个为120度。

根据本实用新型的一个实施例，十个内角中的每个为120度；以及四个外角中的每个为120度。

根据本实用新型的一个实施例，十四角横截面的十四个边中的每个是直的；十四角横截面的十四个边的横截面长度均为相同的长度；以及十四角横截面的十四个边的横截面厚度均为相同的厚度。

根据本实用新型的一个实施例，十四个边中的四个具有第一横截面长度；十四个边中的十个具有第二横截面长度；并且第一横截面长度与第二横截面长度的比例在约1:5至约5:1的范围内。

根据本实用新型的一个实施例，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壁的纵向边缘之间延伸的长度，其中，多个壁的纵向边缘的交点限定十四角横截面的十四个角。

根据本实用新型的一个实施例，十四角横截面的十四个边的横截面厚度与十四个边的横截面长度的比率可在约1:4至约1:10,000的范围内。

根据本实用新型的一个实施例，单元结构由选自包括钢合金、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的群组中的材料制成。

根据本实用新型的一个实施例，单元结构通过冲压、弯曲、压制成型、液压成型、模塑、铸造、挤压、辊轧成形、机械加工、锻造、3D打印或其组合形成。

根据本实用新型的一个实施例，多个单元中的一个或多个单元至少部分地由泡沫材料填充。

根据本实用新型的一个实施例，单元结构构造成放置在结构部件内以提高结构部件的强度、能量吸收、轴向压碎的稳定性和轴向压碎距离中的至少一者。

根据本实用新型的一个实施例，多个单元共享至少一个壁。

根据本实用新型的一个实施例，多个单元彼此互连。

根据本实用新型的一个实施例，单元结构是车辆结构构件或形成车辆结构构件的至少一部分，其中车辆结构构件选自包括以下构件的群组：压碎罐、保险杠、前喇叭，前纵梁、前侧梁、后侧梁、后纵梁、车架横梁、枪型结构、铰链柱、A柱、B柱、C柱、D柱、门梁、横向汽车梁、前顶盖、后顶盖、牛顶、车顶纵梁、横向车顶弯梁、发动机罩、发动机罩内板、纵向车顶弯梁、车身横梁、背板横梁、门槛、轮胎阻挡器、车身衬板、车身底部横梁、发动机舱横梁、车顶面板、门、地板、行李箱盖、提升门、装饰背衬、电池保护壳体、油底壳、变速箱、进气歧管、气缸体、减压盖、发动机架、变速器架、车身壳体、以及铸造或模制部件的加强肋。

根据本实用新型的一个实施例，单元结构是选自包括运输箱、托板和缓冲构件的群组的运输或封装部件或形成运输或封装部件的至少一部分。

根据本实用新型的一个实施例，单元结构是涡轮机的转子叶片或形成转子叶片的一部分。

根据本实用新型的一个实施例，单元结构是太阳能板或形成太阳能板的至少一部分。

根据本实用新型的一个实施例，单元结构是纵长板运动平台或形成纵长板运动平台的一部分。

根据本实用新型的一个实施例，单元结构是用于车辆撞击测试的可变形壁障或形成可变形壁障的一部分。

根据本实用新型的一个实施例，单元结构位于汽车的车架的侧梁的里面。

根据本实用新型的另一方面，提供一种结构部件，其特征在于，包括：围绕部件内部空间的至少一个壁；以及位于部件内部空间内的第一单元结构，其中，第一单元结构包括多个单元，每个单元具有十四角横截面，十四角横截面包括十四个边和十四个角，十四个角产生十个内角和四个外角。

根据本实用新型的一个实施例，十四角横截面的十四个边中的每个具有相同的长度和相同的厚度。

根据本实用新型的一个实施例，十四角横截面的十四个边的厚度与十四个边的长度的比率在约1:4至约1:10,000的范围内。

根据本实用新型的一个实施例，结构部件进一步包括至少部分地覆盖第一单元结构或位于第一单元结构的下面的第二单元结构。

根据本实用新型的一个实施例，第一单元结构的多个单元的单元中的每个的十四角横截面具有第一形状，并且第二单元结构的多个单元中的每个的横截面具有第二形状。

根据本实用新型的一个实施例，第一形状和第二形状是不同的形状。

根据本实用新型的一个实施例，第一形状和第二形状中的每个具有十四个角和十四个边。

根据本实用新型的一个实施例，结构部件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。

根据本实用新型的一个实施例，结构部件进一步包括第三单元结构，第三单元结构至少部分地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的下面。

根据本实用新型的一个实施例，结构部件是车辆结构构件或形成车辆结构构件的至少一部分，其中车辆结构构件选自包括以下构件的群组：压碎罐、保险杠、前喇叭，前纵梁、前侧梁、后侧梁、后纵梁、车架横梁、枪型结构、铰链柱、A柱、B柱、C柱、D柱、门梁、横向汽车梁、前顶盖、后顶盖、牛顶、车顶纵梁、横向车顶弯梁、发动机罩、发动机罩内板、纵向车顶弯梁、车身横梁、背板横梁、门槛、轮胎阻挡器、车身衬板、车身底部横梁、发动机舱横梁、车顶面板、门、地板、行李箱盖、提升门、装饰背衬、电池保护壳体、油底壳、变速箱、进气歧管、气缸体、减压盖、发动机架、变速器架、车身壳体、以及铸造或模制部件的加强肋。

根据本实用新型的一个实施例，结构部件是选自包括运输箱、托板和缓冲构件的群组的运输或封装部件或形成运输或封装部件的至少一部分。

根据本实用新型的一个实施例，结构部件是涡轮机的转子叶片或形成转子叶片的一部分。

根据本实用新型的一个实施例，结构部件是太阳能板或形成太阳能板的至少一部分。

根据本实用新型的一个实施例，结构部件是纵长板运动平台或形成纵长板运动平台的一部分。

根据本实用新型的一个实施例，结构部件是用于车辆撞击测试的可变形壁障或形成可变形壁障的一部分。

根据本实用新型的一个实施例，至少一个壁和多个单元整体地形成或挤压成一体。

根据本实用新型的另一方面，提供一种单元结构，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，多个纵向壁相交以产生单元的角，其中，单元的横向横截面包括十个内角和四个外角。

根据本实用新型的一个实施例，十个内角中的至少四个和四个外角中的至少两个中的每个相同。

根据本实用新型的一个实施例，每个单元包括十四个纵向壁。

根据本实用新型的一个实施例，至少两个单元中的每个共享至少一个纵向壁。

根据本实用新型的一个实施例，至少两个单元是互连的。

根据本实用新型的一个实施例，至少两个单元中的每个具有构造成接收填料元件的容积。

根据本实用新型的一个实施例，单元结构构造成位于结构部件内以提高结构部件的强度、能量吸收、轴向压碎的稳定性和轴向压碎距离中的至少一者。

根据本实用新型的一个实施例，元结构是选自包括运输箱、托板和缓冲构件的群组的运输或封装部件或形成运输或封装部件的至少一部分。

根据本实用新型的另一方面，提供一种夹层结构，包括：第一平面结构和第二平面结构；以及位于第一平面结构和第二平面结构之间的单元结构，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，多个纵向壁相交以产生单元的角，其中，单元的横向横截面包括十四个角。

根据本实用新型的一个实施例，横向横截面进一步包括十四个边；以及十四个边和十四个角设置成产生十个内角和四个外角。

根据本实用新型的一个实施例，十个内角中的每个为120度；以及

四个外角中的每个为120度。

根据本实用新型的一个实施例，横向横截面的十四个边中的每个具有相同的长度和相同的厚度。

根据本实用新型的一个实施例，横向横截面的十四个边的厚度与十四个边的长度的比率在约1:4至约1:10,000的范围内。

根据本实用新型的一个实施例，夹层结构为交通工具的一部分。

根据本实用新型的一个实施例，交通工具架选自包括以下交通工具的群组：汽车、RV、ATV、摩托车、船舶、飞机、宇宙飞船、铁路车辆、电车、高速铁路车辆、磁悬浮车辆和超回路列车舱或车辆。

根据本实用新型的一个实施例，夹层结构是选自包括运输箱、托板和缓冲构件的群组的运输或封装部件或形成运输或封装部件的至少一部分。

根据本实用新型的一个实施例，夹层结构是太阳能板或形成太阳能板的至少一部分。

根据本实用新型的一个实施例，夹层结构是纵长板运动平台或形成纵长板运动平台的一部分。

根据本实用新型的另一方面，提供一种汽车，包括：上车身，上车身包括门槛；以及位于门槛的前端上或位于门槛的前端附近的轮胎阻挡器和/ 或车身衬板，轮胎阻挡器和/或车身衬板包括单元结构，单元结构包括多个单元，多个单元中的每个单元具有十四角横截面，十四角横截面包括十四个边和十四个角。

根据本公开的各种示例性实施例，提供一种单元结构。单元结构包括多个单元，多个单元中的每个单元具有十四角横截面。十四角横截面包括十四个边和十四个角。

根据本公开的另一方面，提供一种结构部件。结构部件包括围绕部件内部空间的至少一个壁和位于内部空间内的第一单元结构。第一单元结构包括多个单元，每个单元具有十四角横截面。十四角横截面包括十四个边和十四个角，十四个角产生十个内角和四个外角。

根据本公开的另一方面，提供一种包括至少两个单元的单元结构。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，纵向壁相交以产生单元的角，其中，单元的横向横截面包括十个内角和四个外角。

根据本公开的另一方面，提供一种夹层结构。夹层结构包括第一大致平面结构和第二大致平面结构、以及位于第一大致平面结构和第二大致平面结构之间的单元结构。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，纵向壁相交以产生单元的角，其中，单元的横向横截面包括十四个角。

根据本公开的另一方面，提供一种包括上车身的汽车。上车身包括门槛和位于门槛的前端上或邻近门槛的前端的轮胎阻挡器(tire blocker)和/ 或车身衬板。轮胎阻挡器和/或车身衬板包括单元结构，该单元结构包括多个单元，多个单元中的每个单元具有包括十四个边和十四个角的十四角横截面。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型的单元结构能够提高撞击能量吸收和抗弯能力，同时减小单元结构的每单位长度的质量。

附加的目的和优点将在下文的描述中部分地说明，并且从该描述中部分是显而易见的，或可通过本教导的实践了解。本公开的目的和优点将通过在所附权利要求中特别指出的元素和组合来实现和获得。

应理解，先前一般性的描述和随后的详细描述仅为示范性和解释性的，并且所要求保护的主题内容在这方面不受限制。含在本说明书中并构成本说明书的一部分的各附图示出了本公开的示例性实施例，并与描述一起用来说解释本公开的原理。

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十四角单元的横截面图；

图1B例示图1A的示例性十四角单元的替代横截面图，其包括附加的参考标号；

图1C是图1A的示例性十四角单元的透视图；

图2是具有多个单元的单元结构的第一示例性实施例的透视图，其中每个完整单元具有图1A至图1B所示的示例性十四角横截面。

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第一示例性实施例的透视图和顶视图，其中每个完整单元具有图1A至图1B 所示的示例性十四角横截面；

图4A是根据本公开的第二示例性单元结构的示例性十四角单元的横截面图；

图4B例示图4A的示例性十四角单元的替代详细横截面图；

图5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顶视图，其中每个完整单元具有图4A至图4B所示的示例性十四角横截面；

图6A是具有由多个单元形成的夹层结构的示例性实施例的透视图，其中每个完整单元具有根据本教导的示例性十四角横截面；

图6B是图6A所示的夹层结构的示例性实施例的透视剖视图。

图7A是具有三个单元结构层的多层结构的分解透视图，每个单元结构层由多个单元形成，每个完整单元具有根据本教导的示例性十四角横截面；

图7B是图7A所示的多层结构的第一单元结构层的顶视图；

图7C是图7A所示的多层结构的第二单元结构层的顶视图；

图7D是图7A所示的多层结构的第三单元结构层的顶视图；

图8A是具有带多个单元的单元结构的结构部件的透视图，其中每个单元具有基本的四角横截面；

图8B是具有带多个单元的单元结构的结构部件的详细透视图，其中每个完整单元具有基本的六角横截面；

图8C是具有由多个单元形成的单元结构的结构部件的第三示例性实施例的透视图，其中每个完整单元具有根据本教导的示例性十四角横截面；

图9是图8A至图8C所示的结构部件的建模铝制版本的标准化动态压碎力和相关的压碎位移的图表。

图10是图8A至图8C所示的结构部件的建模铝制版本的标准化动态轴向压碎能量吸收和相关的轴向压碎位移的图表。

图11是图8A至图8C所示的结构部件的建模铝制版本的标准化准静态压碎力和相关的压碎位移的图表；

图12例示了各种结构部件，每个部件具有正方形单元的单元结构或十四角单元的单元结构；

图13是图12所示的结构部件的建模铝制版本的动态压碎力和相关的压碎位移的图表；

图14是图12所示的结构部件的示例性建模铝制版本的动态轴向压碎能量吸收和相关的轴向压碎位移的图表；

图15例示各种结构部件，每个部件具有六边形单元的单元结构或十四角单元的单元结构；

图16是图15所示的结构部件的建模铝制版本的动态压碎力和相关的压碎位移的图表；

图17是图15所示的结构部件的示例性建模铝制版本的动态轴向压碎能量吸收和相关的轴向压碎位移的图表；

图18是具有可以使用根据本教导的单元结构的若干部件的车架的示例性实施例的透视图；以及

图19是具有可以使用根据本教导的单元结构的若干部件的车辆上车身的示例性实施例的透视图。

尽管本实用新型已参照示例性说明性实施例进行了描述及说明，许多改变、修改和变化形式对于本领域内的技术人员而言是显而易见的。因此，本实用新型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不旨在限制本公开。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部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。

该描述的术语不旨在限制所公开的主题。例如，空间相对术语，诸如“下面”、“下方”、“下”、“上面”、“上”、“近端”、“远端”、“前”，“后”、“左”、“右”、“水平”、“竖直”等可如图所示用于描述一个元件或特征与另一元件或特征的关系。这些空间相对术语旨在包括除了图中所示出的位置和方向之外的使用或操作中的装置的不同位置 (即，地点)和方向(即，旋转放置)。例如，如果翻转图中的装置，描述为在其他元件或部件“下方”或“下面”的元件将位于其他元件或部件“上面”或“上方”。

本公开涉及可单独使用或作为结构部件的一部分使用的单元结构。例如，根据本公开的单元结构可至少部分地位于结构部件的内部内。本公开的单元结构构造成实现与通过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)的横截面的单元组成的单元结构提供的强度增加相同或相似的强度增加，同时使单元结构和/或包含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，每个单元具有由十四个边和十四个角形成的横截面。当与使用常规的单元结构(例如，蜂巢或正方形单元)的结构部件相比时，本公开的单元结构的单元的横截面形状部分地基于例如构造成实现强度增加(即，承载和能量吸收)的各种可调谐参数而设计，同时还允许设计灵活性以满足特定于结构(结构部件为其一部分)的一系列应用。

在一个示例性实施例中，单元的横截面的十四个边和十四个角产生十个内角和四个外角。根据本教导的单元结构可包括多个这样的单元。多个单元可互连或不互连。如上所述，单元结构可包括多个完整单元，每个完整单元具有十四个边和十四个角。或者，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，本文公开的结构部件的单元结构的单元的形状提供了具有响应于施加的压缩力的稳定折叠、减小的压碎距离和增加的能量吸收的单元结构以及整体结构部件。

另外或替代地，将本公开的单元结构结合到结构部件内可允许使用具有形成为基本多边形形状(诸如圆形、椭圆形、三角形、正方形或矩形) 的外周边的结构部件，结构部件因此具有基本多边形形状的横截面。因此，不是依赖于具有形成为复杂形状的外周边的结构部件(例如，具有多于四个边的结构部件)来提供结构部件的增加的强度和/或每单位长度最小的质量，根据本公开的单元结构可结合到具有基本多边形形状的横截面的结构部件的内部中，使得结构部件的内部至少部分地填充有单元结构，这提供结构部件的增加的强度和/或每单位长度最小的质量。或者，还可以设想，根据本公开的单元结构可结合到具有复杂形状(例如复杂的多边形形状) 的外周边的结构部件的内部中。

在一些示例性实施例中，示例性单元结构的单元中的一些或全部可部分或全部用各种填料填充。此外，可提供多于一个单元结构，并且一个或多个单元结构中的一些或全部具有给定结构的单元的一些或全部，其部分或全部用一种或多种类型的填料填充。例如，当需要温度控制时，一些或全部单元可部分或全部用绝热填料填充。示例性的绝热填料包括各种泡沫 (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，在需要声音控制的其它各种示例性实施例中，示例性单元结构的单元中的一些或全部可部分或全部用隔音填料填充。示例性的隔音填料包括海绵三聚氰胺声发泡体、矿棉、开孔橡胶泡沫及其组合。在其他各种示例性实施例中，在进一步需要结构加强的情况下，单元可部分或全部地用强化填料填充。示例性的强化填料包括结构泡沫，诸如热塑性结构泡沫、泡沫铝、玻璃或碳纤维增强结构泡沫、闭孔聚合物泡沫及其组合。在一些示例性实施例中，多于一种类型的填料可结合到单元中。在一些其它示例性实施例中，填料可提供多于一种、或甚至全部的绝热、隔音和强化功能，并且可部分或完全填充示例性单元结构的单元的一些或全部。或者，一些或全部单元可能未被填充(即，中空或空的)。

当诸如正面和侧面压缩力的力施加在单元结构和/或结构部件上时，与由具有不同数量的角或边的单元形成的单元结构和不具有单元结构或包含由具有不同数量的角或边的单元形成的单元结构的结构部件相比，由本文公开的具有十四角横截面的单元组成的单元结构以及根据本公开的包含一个或多个这样的单元结构的结构部件可以实现增加的能量吸收和更稳定的轴向塌陷。此外，根据本公开的单元结构和包含由具有十四角横截面的单元形成的单元结构的结构部件的单元的十四角横截面可以实现与由具有六边形横截面的单元形成的单元结构(例如，蜂窝状单元结构)和包含蜂窝状单元结构的结构部件相似的(如果不是更大)强度增加，同时使单元结构和结构部件的每单位长度的质量最小化，并保持高度制造可行性。确切地说，具有十四角单元的结构部件和/或单元结构可以通过冲压、弯曲、冲压成型、液压成型、模塑、浇铸、挤压、均匀或不均匀的滚轧成型、机械加工、锻造、3D打印和/或其他已知的制造工艺形成。例如，可使用挤压和/或模制来形成具有大量单元和/或大批量生产的单元结构。以这种方式形成的部件可经由焊接(例如点焊、缝焊、激光焊接和摩擦搅拌焊接)、钎焊、锡焊、粘合剂粘合、紧固、压装、铆接、螺丝接合、螺栓连接和/或其他已知的接合技术连接。

在另一个示例中，单元结构相对较大并且包括少量单元，每个单元可可由其它工艺单独制造然后在此之后接合在一起。可使用任何上述制造和接合方法来形成相对较大并且包括少量单元的这种单元结构。此外，任何上述工艺可用于小批量生产，例如，其中需要专门定制的单元结构。例如，可使用铸造和挤压形成镁和铝结构部件，同时模制(注塑、吹塑和压塑)、挤压、铸造、热成型和发泡可用于形成单元结构结合到其中的塑料结构部件。

由具有十四个角的单元形成的单元结构以及包含根据本公开的这种单元结构的结构部件可以由例如钢合金、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，多种不同材料)、形状记忆材料和/或任何其它合适的材料制成。本领域的技术人员将了解，例如，用于结构部件的材料和其单元结构可至少部分基于预期应用、强度/重量考虑、成本、封装空间、和/或其他设计因素而加以选择。

尽管本文主要涉及汽车应用，但是本公开设想本文公开的各种结构部件和单元结构可适用于许多领域中的许多应用，包括例如航空领域(例如飞行器、航天器等)、船舶(例如，船舶的镶板、船身外壳结构、内部设备等)、铁路车辆、地铁车辆、高速铁路车辆、磁悬浮列车以及超级高铁舱或车辆、运输和封装(例如，运输箱、货板、缓冲构件等)、结构船舶设计(例如，机身结构、供水船，气垫船、机车等)、可变形壁障(例如，用于车辆撞击测试)、涡轮机设计(例如，发动机涡轮机或风力涡轮机的转子叶片设计)、太阳能(例如，太阳能板设计)、运动设备(例如滑雪刀、滑雪板、冲浪板、滑水板、桨板、滑板、划水桨、乒乓球拍、毕克球拍、棒球和垒球基地、接触运动垫的填料、头盔、头盔衬垫、手套、赛车运动护身服等)、鞋袜类(例如，鞋子、运动鞋、凉鞋、拖鞋、袜子等以及衬垫、内底、外底和其鞋面)、床上用品或其他家具软垫(例如褥垫层、床垫、枕头、毯子、靠垫等)、用于移动设备的保护壳(例如，移动电话、平板电脑、媒体播放器、数码相机、照相机等)、家具(例如桌子、凳子和椅子)、搁架、储存(例如贮料仓、工具箱、旅行箱、手提箱等)、绝缘(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、建筑物的天花板结构、以及建筑物表面覆盖物，诸如层压板或衬垫)、以及其它未在此处具体列出的强化应用。本文公开的结构的潜在应用的列表仅旨在是示例性的，并且不旨在限制或排除本文未列出的其他应用。

现在转到附图，图1A至图1C中所示为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的横截面图，其中省略了多个参考标号和参考线，使得清楚地示出整个横截面形状。图 1B是包括从图1A中省略的参考标号的单元结构的单个单元100的另一横截面图。图1C示出单元结构的单个单元100的透视图。单元100具有在纵向边缘124处相遇的纵向壁122，纵向壁122限定十四个边102A至102N 和十四个角，根据本公开的十四角横截面的十四个角中，十个是内角104A 至104J，并且四个是外角106A至106D。每个边102A至102N分别具有横截面长度L₁至L₁₄以及横截面厚度T₁至T₁₄。每个内角104A至104J分别具有内部角度θ_i1至θ_i10。每个外角106A至106D分别具有外部角度θ_e1至θ_e4。如图1A和图1B所示，每个边102A至102N可为直的并且每个角可由两个相邻边的直边缘限定。或者，尽管未示出，但边可在其端部处弯曲以提供圆角。因此，可以设想，每个角可为具有弯曲半径的圆角。

与常规单元结构的单元的基本多边形横截面相比，根据结构部件和/或结构部件的单元结构的具体应用和/或所需特征，单元结构的单元的十四边、十四角横截面的边的长度和边的厚度可以改变(即，可以调谐)，以实现提高的强度和其他性能特征(例如，折叠图案的稳定性)。改变十四边、十四角加强构件的这些特征可消除对增大的角厚度的需要。根据本教导的各种示例性实施例，边102A至102N的横截面长度L₁至L₁₄以及边 102A至102N的横截面厚度T₁至T₁₄可以如本领域技术人员将理解的例如根据结构部件内的可用空间改变到一定程度。

具有图1A和图1B所示的十四角横截面的单元100具有十个内角104A 至104J和四个外角106A至106D。在该示例性实施例中，每个内角104A 至104J中的每个内部角度θ_i1至θ_i10大致相同，并且每个外角106A至106D 中的每个外部角度θ_e1至θ_e4大致相同。在该示例中，内部角度θ_i1至θ_i10统称为内部角度θ_i并且外部角度θ_e1至θ_e4可统称为外部角度θ_e。此外，在该示例性实施例中，每个内角104A至104J的每个内部角度θ_i1至θ_i10和每个外角106A至106D的每个外部角度θ_e1至θ_e4大致相同。在该示例中，内部角度θ_i1至θ_i10以及外部角度θ_e1至θ_e4可统称为拐角角度θ。图1A和图 1B例示了示例性实施例，其中内部角度θ_i约为120度并且外部角度θ_e约为120度。因此，图1A和图1B例示了示例性实施例，其中十个内部角度θ_i1至θ_i10中的每个以及四个外部角度θ_e1至θ_e4中的每个大致是相同的拐角角度θ，并且更确切地说，内部角度和外部角度中的每个都约为120度。

在本公开的某些示例性实施例中，诸如在汽车、板运动、封装、家具、涡轮机或太阳能应用中，例如，单元100中的每一个的每个边102A至102N 的横截面长度L₁至L₁₄可以在约2mm至约100mm的范围内。在其他示例性实施例中，例如在飞行器、航天器、船舶、风力涡轮机或建筑物应用中，例如，加强构件的每个边的长度L₁至L₁₄可以更大。在其他示例性实施例中，例如，诸如一些超轻型航天器应用，加强构件的每个边的长度L₁至L₁₄可以更小，例如纳米标度。在一些示例性实施例中，每个边(例如，每个边102A至102N(参见图1B))的横截面长度L₁至L₁₄是大致相同的。此外，在一些其他示例性实施例中，每个边的横截面长度L₁至L₁₄可以相对于彼此侧壁中的一个或多个的横截面长度变化(例如，图4A和图4B的单元400)。或者或另外，在一些示例性实施例中，边的横截面长度可以沿着单元的纵向边的长度变化(即，单元的纵向壁沿其长度锥化，使得横截面长度变化以形成锥形)。

在本公开的某些示例性实施例中，诸如在车辆、板运动、封装、涡轮机或太阳能应用中，例如，单元100的每一个的每个边102A至102N的横截面厚度T₁至T₁₄可以在约0.01mm至约10mm的范围内。在结构部件的单元结构的单元的其他示例性实施例中，诸如在飞行器、航天器、船舶、风力涡轮机或建筑物应用中，例如，加强构件的边的厚度T₁至T₁₄可以更大。在其他示例性实施例中，例如，诸如超轻型航天器应用，加强构件的边的厚度T₁至T₁₄可以更小，例如，可以为纳米标度。在一些示例性实施例中，每个边(例如，每个边102A至102N(参见图1B))的横截面厚度 T₁至T₁₄是大致相同的。在一些其他的示例性实施例中，每个边的横截面厚度T₁至T₁₄可以相对于其他侧壁中的一个或多个的横截面厚度变化。替代地或另外，厚度T₁至T₁₄可以在每个边的每个横截面长度内变化。

根据本公开的单元结构的单元的每个边的横截面长度和厚度可相对于彼此设定尺寸。例如，边的横截面厚度与边的长度的比例可在约1:4至约1： 10,000的范围内。在图1B的示例性实施例中，边102A至102N中的每一个具有相同的横截面长度(即，L₁至L₁₄＝L)和横截面厚度(即，T₁至 T₁₄＝T)，边102A至102N的横截面厚度T与边102A至102N的横截面长度L的比例(即，T：L比)可以在约1:4至约1：10,000的范围内。

现参考图2，所示为单元结构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。纵向壁相交以产生每个单元100的角，并且每个单元100的横向横截面包括十四个角。所述至少两个单元100可共享一个或多个纵向壁。例如，单元可互连，使得每个单元与相邻单元共享至少一个壁，或者被多个单元中的其他单元包围的一些单元可与其他相邻单元共享每个壁。另外或替代地，每个单元可完全独立于单元结构中的其它单元形成。此外，例如，根据图1A至图1B和图4A至图4B所示和/或其描述的示例性实施例，如本文之前所述，每个单元可具有十四角横截面。因此，单元结构200的纵向壁的交叉处产生每个单元100的十个内角和四个外角。确切地说，单元结构200的每个单元100包括十四个纵向壁。在一些实施例中，如图2所示，例如，单元结构的每个边和/或表面暴露(即，没有面板、壁或其它类型的盖结构)，使得单元结构本身是独立的结构部件。

在另一示例性实施例中，在图3A和图3B中所示，结构部件300包括单元结构301。结构部件300的内部的横截面完全填充有由多个中空互连单元100构成的单元结构301和其片段(部分单元)，其中每个中空互连单元100具有十四角横截面。单元结构301可沿着结构部件300的整个长度延伸，或者可仅沿着结构部件的长度的一部分延伸。另外或替代地，多个单元结构301可设置在结构部件300中，例如，堆叠在另一个顶部上以填充结构部件300的长度。另外或替代地，如前所讨论，单元结构301中的的一个或多个的一部分可包含至少某种类型的填料以提供隔音和/或绝热和/或增加附加强度。此外，虽然未示出，但是可以设想，结构部件的内部可仅部分地填充有由具有十四角横截面的互连单元100制成的单元结构(例如，结构部件的宽度、深度、或高度(长度)中的一个的至少一部分可能不接触包含在结构部件内的一个或多个单元结构的一部分)。

在各种示例性实施例中，结构部件的内部横截面由形成结构部件的外周边的至少一个边或表面限定。例如，结构部件的外周边可包括至少一个面板、壁或其它类型的盖结构。面板、壁或其他类型的盖结构可为不透明的，或者替代地为全部或部分半透明或透明的，以使得可从结构部件的外部光学地观看单元结构。替代地或除了至少一个面板、壁或其他类型的盖结构，结构部件可具有至少一个敞开的边或表面(即，没有面板、壁或其它类型的盖结构)。例如，图3A中的结构部件300具有六个面，包括敞开且由单元结构301的单元的上横向边缘305限定的上面、敞开且由单元结构301的互连单元的下横向边缘(在图3A中不可见)限定的下面(在图 3A中不可见)、由前壁310限定的前侧(其外表面在图3A中露出)、由后壁315限定的后侧(其内表面的一部分在图3A中露出)、由左壁320 限定的左侧(其外表面在图3A中露出)、以及由右壁325限定的右侧(其内表面的一部分在图3A中露出)。由单元100的上横向边缘305限定的敞开的上面形成大致平坦的顶部。同样，由互连单元100的下横向边缘(在图3A中不可见)限定的敞开的下面形成大致平坦的底部。边或壁(例如，前壁310、后壁315、左壁320和右壁325)可与单元结构是一体的(即，与单元结构一起形成)，或者，单元结构可位于具有边或壁的结构部件中。虽然未示出，但是成角度和/或弯曲的边和/或面也是可设想的。

现参考图3B，所示为图3A的示例性结构部件300的顶视图。如上所述，且如图3B所示，结构部件300的单元结构301中的每个单元100具有十四角横截面，其具有十个内角和四个外角。每个内角和外角的角度θ约为120度。另外，单元100的每个边具有相同的横截面长度和相同的横截面厚度。以这种方式调谐每个单元的十四角横截面的参数允许多个单元互连，使得在十四角单元之间不存在空隙。换句话说，具有十四角横截面的所有全尺寸单元(即，不被结构部件的边或表面切断的单元)连接在一起，使得其间没有间隙或替代地成型的单元。以这种方式，提供一种单元结构，其完全由单元组成，每个单元具有十四角横截面，十四角横截面具有十个内角和四个外角，其中内角具有约120度的内部角度，外角具有约120度的内部角度。或者，在另一示例性实施例中，虽然未示出，但未被结构部件的边或表面切断的部分单元(即，具有带不同数量的总角或总内角和总外角的横截面的替代成型单元)可散布在单元结构中并且可连接到单元结构，其中该单元结构包括具有带十个内角和四个外角的十四角横截面的一些单元。

如图3B所示，单元可共享纵向壁。然而，替代地，每个单元可具有其自己的纵向壁，使得相邻单元的两个纵向壁形成由每个中空单元腔(未示出)之间的两个壁屏障组成的边。

在其他各种替代实施例中，例如，结构部件可具有单元结构芯，其中两个大致平面的结构位于单元结构的相对两侧上以便形成夹层结构。例如，如图6A和图6B所示，夹层结构600可在顶板604和底板606之间具有单元结构602。顶板604和底板606可为任何类型的大致平面结构的形式。平面结构可由例如纸、木材、铝合金、聚合物和碳或玻璃纤维增强复合材料制成，并且可为不透明的、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以及至少一个大致平面结构形成的一些应用中，大致平面的结构中的一个可为透明的或半透明的，以允许包含单元结构的产品的观察者看到单元结构的一部分，使得单元结构形成产品的美学设计的一部分。这种类型的产品示出在例如美国专利申请公开第20080014809号中，其以引用的方式并入本文中。如本领域技术人员将理解，美国专利申请公开第20080014809号中公开的结构仅是示例性的并且可以使用许多其他结构。

结合到本文设想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。纵向壁相交以产生每个单元的角，并且单元的横向横截面可具有十四个角。此外，例如，根据图1A至图1B和图4A至图4B所示和/或其描述的示例性实施例，如本文之前所述，每个单元可具有十四角横向横截面。

盖结构可经由诸如模制和/或铸造的常规方法与单元结构整体地形成。或者，盖结构可经由任何常规方式，例如粘合、层压、机械紧固和/或焊接而粘合、连接或以其它方式固定到单元结构。

现参考图4A和图4B，所示为根据本公开的单元结构的单个单元400 的另一示例性实施例。图4A是单元结构的单个单元400的横截面图，其中省略了多个参考标号和参考线，使得清楚地示出整个横截面形状。图4B是包括图4A中省略的参考标号的单元结构的单个单元400的另一个横截面图。类似于单元100，单元400具有在纵向边缘424处相遇的纵向壁422，纵向壁422限定十四个边402A至402N和十四个角，其中根据本公开的十四角横截面中的十四个角中的十个是内角404A至404J，四个是外角406A 至406D。每个边402A至402N分别具有横截面长度L₁至L₁₄和横截面厚度T₁至T₁₄。每个内角404A至404J分别具有内部角度θ_i1至θ_i10。每个外角406A至406D分别具有外部角度θ_e1至θ_e4。如图4A和图4B所示，每个边可为直的，并且每个角可由两个相邻边的直边缘限定。或者，尽管未示出，但是可以设想每个角可为具有弯曲半径的圆角，并且每个相邻的直边可从圆角的相对端延伸。

并非将内部角度θ_i1至θ_i10和外部角度θ_e1至θ_e4保持大致相同，而是根据本公开的单元结构的单元中的每个角的内部角度θ_i1至θ_i10和外部角度θ_e1至θ_e4的尺寸可相对于彼此不同。单元结构的单元的每个角的内部角度θ_i1至θ_i10和外部角度θ_e1至θ_e4各自可在约60度至约160度的范围内。例如，内角404B、404C、404G和404H各自的内部角度θ_i2、θ_i3、θ_i7和θ_i8以及外角406A和406C各自的外部角度θ_e1和θ_e3可各自大致相同，例如，如图4A 和图4B所示，约为146度的第一角度。此外，内角404A、404D、404E、 404F、404I和404J各自的内部角度θ_i1、θ_i4、θ_i5、θ_i6、θ_i9和θ_i10以及外角 406B和406D各自的外部角度θ_e2和θ_e4可各自大致相同，例如，如图4A 和图4B所示，约为106度的第二角度。因此，如图4A至图4B所示，四个内部角度(例如，θ_i2、θ_i3、θ_i7和θ_i8)中和两个外部角度(例如，θ_e1和θ_e3)可大致相同(例如，约146度的第一角度测量)；并且其他六个内部角度(例如，θ_i1、θ_i4、θ_i5、θ_i6、θ_i9和θ_i10)和其他两个外部角度(例如，θ_e2和θ_e4)可大致相同(例如，约106度的第二角度测量)。

并非将所有横截面长度L₁至L₁₄保持大致相同，而是根据本公开的单元结构的单元中的每个边的横截面长度L₁至L₁₄的尺寸可相对于彼此不同。例如，在图4A至图4B的示例性实施例中，每个边402B、402C、402D、 402E、402G、402I、402J、402K、402L和402N具有相同的横截面长度L_a (即，L₂＝L₃＝L₄＝L₅＝L₇＝L₉＝L₁₀＝L₁₁＝L₁₂＝L₁₄＝L_a)，并且每个边402A、402F、402H和402M具有相同的横截面长度L_b(即，L₁＝L₆＝L₈＝L₁₃＝L_b)，但是横截面长度La和横截面长度L_b不同，使得边402B、402C、402D、402E、 402G、402I、402J、402K、402L和402N的横截面长度L_a与边402A、402F、 402H和402M的横截面长度L_b的比例(即，L_a:L_b比例)为约1.83:1。根据本公开的单元结构的单元的横截面的L_a:L_b比例可在约1:5至约5:1的范围内。

转而参考图5，所示为结构部件500的替代示例性实施例。图5示出了结构部件500的详细顶视图。结构部件500的内部完全填充有由互连单元400构成的单元结构501，其中互连单元400具有十四角横截面或其片段。或者，尽管未示出，但是可以设想，结构部件的内部可部分地填充有由具有十四角横截面的互连单元400组成的单元结构。单元结构501可沿着结构部件500的整个长度延伸，或者可仅沿着结构部件的长度的一部分延伸。另外或替代地，多个单元结构可设置在结构部件500中，例如，堆叠在另一个顶部上以填充结构部件500的长度。另外或替代地，如前所讨论，单元结构501中的一个或多个的一部分可包含至少某种类型的填料以提供隔音和/或绝热和/或增加附加强度。此外，虽然未示出，但是可以设想，结构部件的内部可仅部分地填充有由具有十四角横截面的互连单元400制成的单元结构(例如，结构部件的宽度、深度、或高度(长度)中的一个的至少一部分可不接触包含在结构部件内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中的每个单元400具有十四角横截面，其具有十个内角和四个外角。每个内角的各种内部角度θi1至θi10以及每个外角的各种外部角度θe1至θe4的尺寸如上述图4A和图4B的描述设定。另外，单元400的每个侧壁具有大致相同的横截面厚度，并且如上所述相对于彼此调谐长度。以这种方式调谐每个单元的十四角横截面的参数允许多个单元互连，使得在任一十四角单元之间不存在空隙。换句话说，具有十四角横截面的所有全尺寸单元(即，不被结构部件的边或表面切断的单元)互连在一起，使得其间没有间隙或替代地成型单元。以这种方式，提供一种单元结构，其完全由互连单元组成，每个单元具有十四角横截面，其具有十个内角和四个外角。

如本文讨论和体现的，多个可调谐参数包括但不限于单元的边的长度 L₁至L₁₄和厚度T₁至T₁₄，内部角度θ_i1至θ_i10和外部角度θ_e1至θ_e4可全部在相同的单元结构中进行调谐。可在相同的单元结构内调谐所有这些参数以在结构部件中提供期望的特征。

在图1A至图5所示的实施例中，单元结构和/或整个结构部件可具有单件式构造。如上所述，在图1A至图5中所示的单件式构造仅为示例性的，且本教导预期具有诸如两件式构造或三件式或更多件式构造的其他构造的结构部件和其单元结构。例如，单元结构可为与限定结构部件的一个或多个边或表面的一个或多个面板、壁或其它类型的盖结构分开的结构，从而提供至少是两件式构造的具有内部单元结构的结构部件。

更为普遍的是，本教导的各种示例性实施例设想例如具有内部单元结构的结构部件，其中内部单元结构具有横截面边，该横截面边具有可变的横截面厚度和/或具有可变的锥形纵向壁和边缘。各种附加示例性实施例设想具有至少一个敞开的或由至少一个面板、壁或其它类型的盖结构限定的边或表面的结构部件，并且一个或多个边或表面是弯曲和/或弧形的。另外，为进一步调整结构部件的折叠图案和/或最大承载能力，各种附加示例性实施例还设想本领域普通技术人员将理解的具有触发孔、凸缘和/或卷绕的结构部件和/或其单元结构的单元。

如上所提及，根据本公开的示例性结构部件可结合多个单元结构，其中每个单元结构具有根据本公开的单元，该单元具有不同参数和/或不同材料。还设想一个或多个上面所描述的变化的组合。例如，如多个单元结构层所示，可将该层放置在另一层上，使得第一单元结构层相比于第二单元结构层具有不同尺寸的单元、纵向长度和/或材料。第一单元结构层和第二单元结构层可以可选地具有设置在其间的一个或多个板层，以便于将单元结构层粘合在一起，以控制单元结构层的变形模式和压碎力和/或提供附加强度和刚度。

另外或替代地，上述各种类型的多个单元结构可彼此堆叠在另一个之上。例如，示例性堆叠结构可包括：第一单元结构层，其完全由连接的单元组成，每个单元具有十四角横截面；以及第二单元结构层，其包括一些具有十四角横截面的单元和一些替代成型单元。另一示例性堆叠结构可包括：第一单元结构层，其完全由连接的单元组成，每个单元具有十四角横截面；以及第二单元结构层，其完全由连接的单元组成，每个单元具有与第一单元结构层的单元相比不同尺寸的十四角横截面。另一示例性的堆叠结构可包括：第一单元结构层，其包括具有十四角横截面的一些单元和一些替代成型单元；以及第二单元结构层，其包括具有十四角横截面的一些单元和具有与第一单元结构层的单元相比不同尺寸的替代成型单元。

具有多个单元结构的示例性结构部件的视图在图7A至图7D中示出。图7A示出具有三个单元结构层的结构部件的分解图，每个单元结构层具有多个单元，每个完整单元具有根据本教导的示例性十四角横截面。图7B、图7C和图7D分别示出第一单元结构层701、第二单元结构层702和第三单元结构层703的顶视图。当如图7A至图7D所示相对于彼此比较时，单元横截面的尺寸和壁的长度(即，构成单元结构层的单元的纵向长度)可彼此不同于另一个单元结构。例如，第一单元结构层701具有的单元具有相对中等尺寸的横截面尺寸和相对较短的纵向长度。第二单元结构层702 具有的单元具有相对较大的横截面尺寸和相对中等尺寸的纵向长度。第三单元结构层703具有的单元具有相对较小的横截面尺寸和相对较长的纵向长度。可选地，尽管未示出，但是结构(例如，面板)可设置在层701、 702和703之间。另外，尽管未示出，但是结构(例如，类似于图6A至图 6B的顶板604和底板606的面板)可设置用于覆盖在单元结构701、702 和/或703的暴露表面上。

为展示包含具有根据本公开的十四角横截面(具有十个内角和四个外角)的单元的单元结构的提高的强度和性能特征，发明人将多种现有和常规的单元横截面设计与基于本文公开的设计的十四角单元横截面进行比较。如下面参考图8A至图17所示出和描述的，对具有内部单元结构的示例性结构部件进行建模并进行压缩模拟运行。

在图8A至图8C中所示为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不同形状(即，横截面)的互连单元，并且互连单元具有相同的厚度和纵向长度。图8A示出具有内部单元结构的结构部件 800的透视图，该内部单元结构具有互连单元，每个完整单元具有基本四角横截面(即，矩形形状)。图8B示出具有内部单元结构的结构部件900的透视图，该内部单元结构具有互连单元，每个完整单元具有基本六角横截面(即，六边形形状)。图8C示出具有内部单元结构的结构部件1000 的透视图，该内部单元结构具有互连单元，每个完整单元具有根据本教导和类似于如上所述的图3A至图3B的十四角横截面。

结构部件800、900和1000经建模为具有尽可能接近相同总数的单元。结构部件800的单元结构具有50个矩形单元，结构部件900的单元结构具有50个六边形单元，结构部件1000的单元结构具有48个十四角单元。

结构部件800、900、1000具有大致相同的总质量、单位单元的质量、边厚度和纵向长度(即，沿着z轴的长度)。由于总质量、单位单元的质量、边厚度和单元总数保持几乎相同，所以结构部件800、900、1000各自具有不同的横向尺寸(即，沿着x轴和y轴的长度)。确切地说，结构部件800经建模为具有185mm×185mm的横向尺寸；结构部件900经建模为具有178mm×178mm的横向尺寸；并且结构部件1000经建模为具有150mm ×150mm的横向尺寸。每个结构部件800、900和1000的纵向长度为 100mm。

为了将结构部件800、900、1000与具有不同形状的互连单元的内部单元结构进行比较，具有内部单元结构的示例性结构部件800、900、1000经建模为如上所述的结构。在建模中，结构部件800、900、1000的单元结构由铝制成。如下面参考图9和图11所示出和所描述，进行结构部件800、 900和1000的铝制版本的多个有限元测试运行。

每个结构部件的测试运行模拟具有相同的边界条件、刚性质量(例如，撞击器)、撞击速度和初始动能的撞击。

模拟了模型化结构部件800、900和1000的铝制版本的动态压碎。在每次动态压碎期间，撞击器由具有指定质量和产生指定的初始动能的初始撞击速度的气枪推动。初始动能压碎结构部件并且初始动能传递到结构部件及其单元结构的内能中。可以通过测量每个结构部件的压碎位移、压碎力和具体能量吸收来比较每个结构部件和其单元结构的性能。在模拟动态压碎期间，具有根据本公开的十四角单元的铝制单元结构的结构部件1000 表现出比分别具有矩形和六边形单元的铝制单元结构的结构部件800和 900更短的压碎位移和更小的折叠长度(即，更集中的变形)。另外，结构部件800和900的铝制版本不合需要地表现出更不规则的压碎图案，具体而言，如由在模拟压碎的早期阶段(例如4至8毫秒)结构部件800和 900的一些部分处的较少的集中和/或更严重和更广泛的塑性变形所证实。

图9图示地描绘了用于上述模拟动态压碎的在示例性结构部件800、 900和1000的模型化铝制版本上轴向吸收的动态压碎力(单位为kN)和的相关的轴向压碎位移(单位为mm)。图表的压碎力(单位为kN)已经被标准化以考虑到每个结构部件800、900和1000的单元数量和质量的略微不同，使得可以基于每个单元和每个单位质量基础进行标准化的比较。如图9所示，对于给定产生的压碎距离，根据本公开的结构部件1000的单元结构的铝制十四角单元分别与结构部件800和900的单元结构的铝制矩形和六边形单元相比可以承受更高的压碎力。确切地说，当在0至60mm的位移范围内平均时，根据本公开的结构部件1000的单元结构的铝制十四角单元与结构部件900的单元结构的铝制六边形单元相比在标准化的平均压碎力方面实现约42.1％的增加。结构部件1000的单元结构的铝制十四角单元与结构部件800的单元结构的铝制矩形单元相比在标准化的平均压碎力方面实现约86.7％的增加(在0至60mm的位移范围内)。

图10图示地描绘了用于上述模拟动态压碎的由示例性结构部件800、 900和1000的模型化铝制版本轴向吸收的动态轴向压碎能量(以kN-mm 为单位)和相关的轴向压碎位移(以mm为单位)。图表的压碎能量(以 kN-mm为单位)值已经被标准化以考虑到每个结构部件800、900和1000 的单元数量和质量的略微不同，使得可以在每个单元和每个单位质量的基础上进行比较。如图10所示，根据本公开的结构部件1000的单元结构的铝制十四角单元分别与结构部件800和900的单元结构的铝制矩形和六边形单元相比可以在短得多的距离内吸收相同的撞击总动能。确切地说，例如，与由结构部件900的单元结构的铝制六边形单元在60mm的位移处吸收的能量的量相比，在60mm位移处，根据本公开的结构部件200的单元结构的铝制十四角单元吸收了大约42.1％的更多的能量。与由结构部件800 的单元结构的铝制矩形单元在60mm的位移处吸收的能量的量相比，根据本公开的结构部件1000的单元结构的铝制十四角单元吸收了约86.7％的更多的能量。

还分别模拟了模型化结构部件800、900和1000的铝制版本的准静态压碎。每个铝制模型的模拟准静态压碎的结果如图11图示地描绘。在每个准静态压碎期间，撞击速度很低(例如，1英寸/分钟)。撞击器压缩结构部件受控的位移。因此，所有的结构部件用相同的压碎时间达到相同的压碎距离。因此，使具有各种单元结构的结构部件经受准静态压碎提供对变形的阻力(包括弹性范围和塑性范围内的变形严重性)和结构部件的峰值力的比较。如本文所使用的，术语“峰值力”定义为在显示塑性变形之前结构能承受的压缩力的最大载荷(与弹性变形相反)。本领域普通技术人员将理解，塑性变形是在去除压缩载荷之后将保持的永久的、不可逆的变形，并且弹性变形是在去除压缩载荷时将减小的临时的、可逆的变形。准静态载荷条件告知结构在例如货物和/或乘客的装载的情况下将如何响应。

在模型化结构部件800、900和1000的铝制版本的模拟准静态压碎中，分别与铝制结构部件800和900相比，观察到铝制结构部件1000在每个受控位移的水平处都显示包括在弹性和塑性变形范围内的较小的变形。此外，观察到的变形在结构部件800和900中比在结构部件1000中更快地扩展到单元壁的下部。因此，在结构部件1000中发生的塑性变形更局部化，因为它集中在靠近撞击器的区域中，而结构部件800和900的塑性变形更广泛，因为它扩展到整个结构。结果表明，与结构部件800和900相比，结构部件1000具有更高的弹性和塑性变形阻力。如果在非常严重的载荷条件下确实发生塑性变形，结构部件1000将表现出不太严重的且更局部集中的塑性变形，因此预期更容易维修且维修成本更低。

图11图示地描绘用于上述模拟准静态压碎的在示例性结构部件800、 900和1000的模型化铝制版本上轴向吸收的标准化压碎力(以kN为单位) 和相关的轴向压碎位移(以mm为单位)。图表的压碎力(以kN为单位) 值已经被标准化以考虑到每个结构部件800、900和1000的单元数量和质量的略微不同，使得可以在每个单元和每个单位质量基础上进行比较。如图11所示，根据本公开的结构部件1000的单元结构的铝制十四角单元分别与结构部件800和900的单元结构的铝制矩形和六边形单元相比表现出更高的标准化峰值力。确切地说，根据本公开的结构部件1000的单元结构的铝制十四角单元实现了约7.79kN的标准化峰值力，结构部件900的单元结构的铝制六边形单元具有约5.64kN的标准化峰值力，并且结构部件800 的单元结构的铝制矩形单元具有约4.04kN的标准化峰值力。因此，根据本公开的结构部件1000的单元结构的铝制十四角单元与结构部件900的单元结构的铝制六边形单元相比实现了约38.1％的标准化峰值力增加，并且与结构部件800的单元结构的铝制矩形单元相比实现了约92.8％的标准化峰值力增加。上述结果证实，结构部件1000在显示塑性变形之前可以承受比结构部件800和900高得多的载荷。

为了进一步的比较，如图12所示，开发了带有内部单元结构的结构部件的有限元模型，其中内部单元结构具有相同厚度的不同形状(即，横截面)的互连单元。图12示出了：具有内部单元结构的结构部件800的透视图，该内部单元结构具有互连单元，每个完整单元具有基本的四角横截面 (即，矩形形状)(类似如上所述的图8A中的形状)；具有内部单元结构的另一结构部件1100的透视图，该内部单元结构具有互连单元，每个完整单元具有基本的四角横截面(即，矩形形状)；以及具有内部单元结构的结构部件1000的透视图，该内部单元结构具有互连单元，每个完整单元具有十四角横截面(类似如上所述的图8C中的形状)。

结构部件800的单元结构具有50个矩形单元，结构部件1100的单元结构具有50个矩形单元，并且结构部件1000的单元结构具有48个十四角单元。

结构部件800和1000具有大致相同的总质量、单位单元的质量、边厚度和纵向长度(即，沿z轴的长度)。由于保持总质量、单位单元的质量、边厚度和单元总数几乎相同，结构部件800和1000各自具有不同的横向尺寸(即，沿着x轴和y轴的长度)。确切地说，结构部件800建模为具有 185mm×185mm的横向尺寸；并且结构部件1000建模为具有150mm× 150mm的横向尺寸；为了进一步比较，结构部件1100建模为具有大约相同的边厚度和纵向长度，但是具有增加的总质量和每单位单元的质量。因此，结构部件1100具有不同的横向尺寸。确切地说，结构部件1100建模为具有301mm×301mm的横向尺寸。每个结构部件800、1000和1100的纵向长度为100mm。

为了将结构部件800、1000、1100与具有不同形状的互连单元的内部单元结构进行比较，具有内部单元结构的示例性结构部件800、1000、1100 建模为如上所述的结构。在建模中，结构部件800、1000、1100的单元结构由铝制成。如下面参考图13至图11所示出和所描述，进行结构部件800、 1000和1100的铝制版本的多个有限元实验测试。值得注意的是，图12所示出的单元结构1100的铝制版本建模为具有比单元结构800和1000的铝制版本大约多63％的质量。

每个结构部件的试验运行模拟具有相同边界条件、刚性质量(例如，撞击器)、撞击速度和初始动能的撞击。

模拟了模型化结构部件800、1000和1100的铝制版本的动态撞击。在每个动态压碎期间，撞击器由具有指定质量和产生指定的初始动能的初始撞击速度的气枪推动。初始动能挤压结构部件，并且初始动能传递到结构部件及其单元结构的内能中。可以通过测量每个结构部件的压碎位移、压碎力和具体能量吸收来比较每个结构部件和其单元结构的性能。在模拟动态压碎期间，具有根据本公开的十四角单元的铝制单元结构的结构部件 1000表现出比具有矩形单元的铝制单元结构的结构部件800和1100更短的压碎位移。此外，结构部件1000中的十四角单元分别比结构部件800和 1100中的矩形单元表现出更短的折叠长度。另外，结构部件800和1100 的铝制版本不合需要地表现出更不规则的压碎模式，特别地，如由在结构部件800和1100的下部的较少的集中和/或更严重和更广泛的塑性变形所证明。

图13图示地描绘在示例性结构部件800、1000和1100的模型化铝制版本上轴向吸收的动态压碎力(以kN为单位)以及上述模拟动态压碎的相关的轴向压碎位移(以mm为单位)。如图13所示，根据本公开的结构部件1000的单元结构的铝制十四角单元与结构部件800和1000的单元结构的铝制四角单元相比承受对于给定的所得压碎距离的更高的压碎力。确切地说，当在0至60mm的位移范围内平均时，根据本公开的结构部件1000 的十四角单元铝制单元结构与结构部件800的矩形单元铝制单元结构相比在平均压碎力方面实现约61.4％的增加。尽管事实上结构部件1100具有比结构部件1000大得多的总质量以及更大的横向尺寸，但是结构部件1000 的十四角单元铝制单元结构与结构部件1100的矩形单元铝制单元结构相比在平均压碎力方面(在0至60mm位移范围内)实现约29.6％的增加。

图14图示地描绘由示例性结构部件800、1000和1100的模型化铝制版本轴向吸收的动态轴向压碎能量(以kN-mm为单位)以及上述模拟动态压碎的相关的轴向压碎位移(以mm为单位)。如图14所示，根据本公开的结构部件1000的单元结构的铝制十四角单元与结构部件800和1100的单元结构的铝制四角单元相比可以在更短的距离内吸收相同的总撞击动能。确切地说，例如，与由结构部件800的矩形单元铝制单元结构在60mm 的位移处吸收的能量的量相比，在60mm位移处，根据本公开的结构部件 1000的十四角单元铝制单元结构吸收了大约61.4％的更多的能量。尽管事实上结构部件1100具有比结构部件1000大得多的总质量以及更大的横向尺寸，但是与由结构部件1100的正方形单元铝制单元结构在60mm的位移处吸收的能量的量相比，根据本公开的结构部件1000的十四角单元铝制单元结构吸收了约29.6％的更多的能量。

另外，为了进一步比较，如图15所示，开发了带有内部单元结构的结构部件的有限元模型，其中内部单元结构具有相同厚度的不同形状(即，横截面)的互连单元。图15示出了：具有内部单元结构的结构部件900的透视图，该内部单元结构具有互连单元，每个完整单元具有基本的六角横截面(即，六边形形状)(类似如上所述的图8B中的形状)；具有内部单元结构的另一结构部件1200的透视图，该内部单元结构具有互连单元，每个完整单元具有基本的六角横截面(即，六边形形状)；以及具有内部单元结构的结构部件1000的透视图，该内部单元结构具有互连单元，每个完整单元具有十四角横截面(类似如上所述的图8C中的形状)。

结构部件900的单元结构具有50个六边形单元，结构部件1200的单元结构具有50个六边形单元，并且结构部件1000的单元结构具有48个十四角单元。

结构部件900和1000具有大致相同的总质量、单位单元的质量、边厚度和纵向长度(即，沿z轴的长度)。由于保持总质量、单位单元的质量、边厚度和单元总数几乎相同，结构部件900和1000各自具有不同的横向尺寸(即，沿x轴和y轴的长度)。确切地说，结构部件900建模为具有178mm ×178mm的横向尺寸；并且结构部件1000建模为具有150mm×150mm的横向尺寸；为了进一步的比较，结构部件1200建模为具有大约相同的边厚度和纵向长度，但是具有增加的总质量和单位单元的质量以及纵向长度。因此，结构部件1200具有不同的横向尺寸。确切地说，结构部件1200建模为具有219mm×219mm的横向尺寸。每个结构部件900、1000和1200 的纵向长度为100mm。

为了将结构部件900、1000和1200与具有不同形状的互连单元的内部单元结构进行比较，具有内部单元结构的示例性结构部件900、1000和1200 建模为如上所述的结构。在建模中，结构部件900、1000和1200的单元结构由铝制成。如下面参考图16至图17所示出和所描述，进行结构部件900、 1000和1200的铝制版本的有限元实验测试。值得注意的是，图15所示出的单元结构1200的铝制版本建模为具有比单元结构900和1000的铝制版本大约多31％的质量。

每个结构部件的试验测试模拟具有相同边界条件、刚性质量(例如，撞击器)、撞击速度和初始动能的撞击。

模拟了模型化结构部件900、1000和1200的铝制版本的动态撞击。在每一动态压碎期间，撞击器由具有指定质量和产生指定的初始动能的初始撞击速度的气枪推动。初始动能挤压结构部件，并且初始动能传递到结构部件及其单元结构的内能中。可以通过测量每个结构部件的压碎位移、压碎力和具体能量吸收来比较每个结构部件和其单元结构的性能。在模拟动态压碎期间，具有根据本公开的十四角单元的铝制单元结构的结构部件 1000表现出比具有六边形单元的铝制单元结构的结构部件900和1200更短的压碎位移。此外，结构部件1000中的十四角单元分别比结构部件900 和1200中的六边形单元表现出更短的折叠长度。另外，结构部件900和 1200的铝制版本不合需要地表现出更不规则的压碎图案，特别地，如由在结构部件900和1200的下部的较少的集中和/或更严重和更广泛的塑性变形所证明。

图16图示地描绘在模型化铝制版本的示例性结构部件900、1000和 1200上轴向吸收的动态压碎力(以kN为单位)以及上述模拟动态压碎的相关的轴向压碎位移(以mm为单位)。如图16所示，根据本公开的结构部件1000的单元结构的铝制十四角单元与结构部件900和1200的单元结构的铝制六边形单元相比承受给定的所得压碎距离的更高的压碎力。确切地说，当在0至60mm的位移范围内平均时，根据本公开的结构部件1000 的十四角单元铝制单元结构与结构部件900的六边形单元铝制单元结构相比在平均压碎力方面实现约22.6％的增加。尽管事实上结构部件1200具有比结构部件1000大得多的总质量以及更大的横向尺寸，但是结构部件1000 的十四角单元铝制单元结构与结构部件1200的六边形单元铝制单元结构相比在平均压碎力方面(在0至60mm位移范围内)实现约11.7％的增加。

图17图示地描绘由示例性结构部件900、1000和1200的模型化铝制版本轴向吸收的动态轴向压碎能量(以kN-mm为单位)以及上述模拟动态压碎的相关的轴向压碎位移(以mm为单位)。如图18所示，根据本公开的结构部件1000的单元结构的铝制十四角单元与结构部件900和1200的单元结构的铝制六角单元相比可以在更短的距离内吸收相同的总撞击动能。确切地说，例如，与由结构部件900的六边形单元铝制单元结构在60mm 的位移处吸收的能量的量相比，在60mm位移处，根据本公开的结构部件 1000的十四角单元铝制单元结构吸收了大约22.6％的更多的能量。尽管事实上结构部件1200具有比结构部件1000大得多的总质量以及更大的横向尺寸，但是与由结构部件1200的六边形单元铝制单元结构在60mm的位移处吸收的能量的量相比，根据本公开的结构部件1000的十四角单元铝制单元结构吸收了约11.7％的更多的能量。

因此，根据本教导的具有十四角横截面的互连单元的单元结构可相对于例如具有基本多边形单元横截面(包括基本的四角和六角多边形单元横截面)的单元结构实现改进的撞击和压缩能量管理，同时最小化每单位长度的质量，提供减小车辆重量并且符合新公司平均燃料经济性(CAFE)和排放标准的质量节省解决方案。

除了增加的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点或益处，例如增加的弯曲能量吸收能力、改善的制造可行性、降低的弹性和塑性变形、更高的塑性变形阈值、更局部集中的塑性变形、以及在完整结构(例如，如上所述的车辆)的其他部件中更好地配合其形状。

另外，根据本公开的具有十四角横截面的互连单元的单元结构的结构部件也可以被调谐以调适用于各种结构的独特封装要求。将本公开的单元结构结合到结构部件内可以允许使用具有基本多边形形状(例如圆形、椭圆形、三角形、正方形或矩形)的结构部件。由于至少一些结构部件的周边横截面的特定形状，可更容易地将其他器件部件耦合、粘合、附接或以其他方式固定到具有基本多边形周边横截面的结构部件和具有根据本公开的十四角横截面的单元的内部单元结构。在结构是车辆的情况下，其他结构部件可以包括但不限于用于铸造或模制部件的加强肋、发动机和齿轮箱油盘、变速箱、进气歧管、气缸体、减压盖、发动机支架或变速器支架。

根据本教导的结构部件和/或其单元结构可设想用作多个环境中的结构部件。例如，在机动车辆(例如，汽车、卡车、货车、ATV、RV、摩托车等)中，如本文所公开的结构部件和/或单元结构是结构部件或至少是其的一部分，该结构部件是压碎罐、保险杠、前角形件(front horn)，前纵梁、前侧梁、后侧梁、后纵梁、车架横梁、枪型结构、铰链柱、A柱、B 柱、C柱、门梁、横梁、前顶盖、后顶盖、牛顶件(cow top)、车顶纵梁、横向车顶弯梁、纵向车顶弯梁、车身横梁、后板横梁、门槛、车身底部横梁、发动机舱横梁、车顶面板、门、地板、行李箱盖、提升门、发动机罩、装饰背衬、电池保护壳体、家居用品、实心轮胎和车身外壳。另外，本公开可以用于车架分离式车辆、多用途运载车或其他类型的结构。

图18和图19分别示出具有结构构件的示例性车辆车架和示例性车辆上车身，可以将具有内部单元结构或单独的单元结构的结构部件用于该结构构件，其中单元结构具有根据本公开的十四角横截面的单元。图18例示了具有若干部件的车架1800的示例性实施例，其中可以使用单元结构。例如，根据本公开的单元构件可形成或用作前喇叭1802、前纵梁1804、前侧梁1806、后侧梁1808、后纵梁1810和/或一个或多个横梁1812。同样，图 19例示了具有若干部件的车辆上车身1900的示例性实施例，其中可以使用单元结构。例如，根据本公开的单元结构可形成或用作枪型结构1920、铰链柱1904、A柱1906、B柱1908、C柱1910、一个或多个门梁1912、横向车梁1914、前顶盖1916、后顶盖1918、牛顶1920、车顶纵梁1922、横向车顶弯梁1924、纵向车顶弯梁1926、一个或多个车身横梁1928、车身横梁1932和/或门槛1932的一部分。

另外，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底部部件的一部分，例如，作为门槛和/或一个或多个车身底部横梁。另外，根据本公开的加强构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。

此外，本文所公开的单元结构可以安装在框架、压碎罐、支柱、门、车顶纵梁、发动机罩和/或门槛部件内、上或周围的撞击能量吸收器的形式作为对车辆的框架、压碎罐、柱、门、车顶纵梁、发动机罩和/或门槛部件的补充结合到车辆结构中。例如，在小重叠刚性壁障(SORB)撞击中，单元结构可安装到前门槛和/或铰链柱的外部和/或内部以吸收撞击能量并减少对铰链柱、门槛、前门和乘客舱的侵入。确切地说，再次参考图19，在一个示例性实施例中，根据本公开的单元结构可以位于或靠近门槛1932的前端的前方的位置1950处。例如，单元结构可以为位于或靠近位置1950 处的轮胎阻挡器和/或车身衬板(即，支架)或者结合到其中，以吸收撞击能量并减少轮胎和/或其他车辆部件对铰链支柱1904、门槛1932、前门、前仪表板和乘客舱的侵入。例如，在美国专利9,365,245中示出了示例性的轮胎阻挡器(例如“后阻挡器200”)和车身衬板(例如“支架100”)，其通过引用并入本文。如本领域技术人员将会理解，美国专利9,365,245中所公开的结构仅旨在示例性的并且可以使用许多其他结构。

在倾斜或垂直侧杆撞击中，单元结构也可安装在车辆上车身的各个部件的内部、上部或周围，包括中间门槛、中间框架、侧门、B柱或车顶纵梁，以吸收侧面撞击能量并通过减轻对侧门和乘客舱的入侵来保护乘客。还可以设想，根据本公开的单元结构可安装在车架的各个部件的内部、上部或周围，以吸收侧面撞击能量并且在倾斜或垂直撞击(例如，侧柱撞击) 期间减轻对侧门和乘客舱的入侵。例如，再次参考图18，可以设想，本文公开的单元结构可安装在诸如前纵梁1806和/或后纵梁1808之类的车架的侧梁的内部。

在行人撞击中，单元结构可为发动机罩外板的一部分，或者作为发动机罩内板安装在发动机罩下方以吸收撞击能量并保护行人。在正面撞击中，单元结构可为前纵梁(多用途运载车的压碎罐)的一部分，或可安装在前纵梁(或压碎罐)内部以吸收撞击能量，最小化侧弯曲，改善减速度波形以及减小对乘客舱的入侵。

另外，本文公开的单元结构可结合在车辆的内部部件中。例如，单元结构可用作中央控制台、HVAC系统和风道部件、保险杠装饰件、保险杠吸能器、发动机罩内板、格栅风口增强件、多用箱、扶手、门饰板、柱装饰板、升降门装饰板、内面板装饰板、仪表板装饰板和车厢顶篷内衬的加强衬垫。

根据应用，本公开的实施例的单元将具有多种形状(即，多种横截面) 以调适特定的单元结构和结构部件空间约束。当作为例如车辆前纵梁来实现最优化的轴向压碎性能时，可以调谐边的长度和/或厚度以提供最佳强度、大小和形状以满足发动机舱约束。

鉴于此描述，本教导的各方面的进一步修改和替代实施例对本领域技术人员而言将是显而易见的。应当理解，本公开所说明的特定示例和实施例为非限制性的，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。

特别地，本领域技术人员将了解，单元结构可包括多个区段或部分，每一区段或部分具有根据本公开所教导的单元结构的一个或多个变型。可以沿着每个纵向区段的长度连续或间隔地进行上述变型。换言之，也可设想未例示或明确描述的包含根据所公开的可调谐参数的一个或多个上述变化的组合的单元结构。另外，结构部件可包括根据本公开的设置在彼此相邻或隔开的位置处的多个单元结构。

对本领域技术人员显而易见的是，在没有脱离本教导的范围的情况下，可对本公开的装置和方法进行修改和变化。考虑本说明书和本文公开的教导实践，本领域技术人员将会明了所公开其他实施例。本文所述的说明书和实施例旨在被认为仅是示例性的。

为了本说明书和所附权利要求书的目的，除非另有说明，否则表示数量、百分比或比例的所有数字以及在说明书和权利要求书中使用的其它数值应被理解为在所有情况下由术语“约”进行修饰，但在某种程度上它们尚未被修改。因此，除非表示相反，否则本说明书和所附权利要求中所述数字参数是近似值，其可根据所要实现的预期属性而变化。最起码，以及并非企图限制对等同于权利要求书的范围的应用原则，各数值参数应当至少按照具有所报道的有效位数的数值并采用一般舍入技术来理解。

尽管为本教导限定了较宽范围的数字范围和参数为近似值，在具体示例中所记录的数字值尽可能为精确值。但是，任何数字值都包含某些由各测试量度中标准差所造成的固有误差。此外，应了解，本公开所公开的所有范围包括本文所包含的任何和所有子范围。

应该注意到，正如在本说明书和所附的权利要求中所用的，单数形式“一”、“一个”和“所述”以及任何单词的单数使用包括复数指代物，除非是明确地不含糊地限定为一个指代物。如本文所使用的术语“包括”及其语法变体意图为非限制性的，从而使得列表中项目的列举并不限制于能够被替代或添加到所列项目的其他项目。

Claims

1.一种单元结构，其特征在于，所述单元结构包括多个单元，所述多个单元中的每个单元具有十四角横截面，所述十四角横截面包括十四个边和十四个角。

2.根据权利要求1所述的单元结构，其特征在于，所述十四个角包括十个内角和四个外角。

3.根据权利要求2所述的单元结构，其特征在于：

所述十个内角中的每个的范围为60度至160度；以及

所述四个外角中的每个的范围为60度至160度。

4.根据权利要求2所述的单元结构，其特征在于：

所述十个内角中的至少一个为120度；以及

所述四个外角中的至少一个为120度。

5.根据权利要求4所述的单元结构，其特征在于：

所述十个内角中的每个为120度；以及

所述四个外角中的每个为120度。

6.根据权利要求1所述的单元结构，其特征在于：

所述十四角横截面的所述十四个边中的每个是直的；

所述十四角横截面的所述十四个边的横截面长度均为相同的长度；以及

所述十四角横截面的所述十四个边的横截面厚度均为相同的厚度。

7.一种结构部件，其特征在于，包括：

围绕部件内部空间的至少一个壁；以及

位于所述部件内部空间内的第一单元结构，其中，所述第一单元结构包括多个单元，每个所述单元具有十四角横截面，所述十四角横截面包括十四个边和十四个角，所述十四个角产生十个内角和四个外角。

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，所述多个纵向壁相交以产生所述单元的角，其中，所述单元的横向横截面包括十个内角和四个外角。

9.一种夹层结构，其特征在于，包括：

第一平面结构和第二平面结构；以及

位于所述第一平面结构和所述第二平面结构之间的单元结构，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，所述多个纵向壁相交以产生所述单元的角，其中，所述单元的横向横截面包括十四个角。

10.一种汽车，其特征在于，包括：

上车身，所述上车身包括门槛；以及

位于所述门槛的前端上或位于所述门槛的所述前端附近的轮胎阻挡器和/或车身衬板，所述轮胎阻挡器和/或所述车身衬板包括单元结构，所述单元结构包括多个单元，所述多个单元中的每个单元具有十四角横截面，所述十四角横截面包括十四个边和十四个角。