CN211417183U - 高效防撞的汽车吸能盒 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种高效防撞的汽车吸能盒，包括外壳、多孔结构芯及复合纤维管；所述外壳及多孔结构芯均为六面柱体；所述外壳与多孔结构芯的上下底面均为正方形，所述外壳及多孔结构芯的四条棱边沿所述外壳的中心轴中心对称分布，且所述棱边为朝向所述中心轴方向弯曲的曲线；所述多孔结构芯设置于所述外壳内部；所述多孔结构芯上设置有多个让位道，所述让位道沿说书正方形的多孔结构芯的对角线分布，所述复合纤维管插入所述让位道固定。应用本技术方案可实现有效降低峰值破坏力。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车吸能领域，具体是指一种高效防撞的汽车吸能盒。
背景技术
汽车安全性是汽车工程研发中最重要的环节之一，是关系到人民生命财产安全的重要研究课题。近几年来，随着中国道路基础建设的飞速发展和国产汽车工业技术的突破，中国汽车保有量正在飞速增长。与此同时，交通安全事故数量也在与日俱增，对人民生命财产造成巨大的威胁和伤害。
汽车吸能盒是汽车保险杠系统中重要的吸能装置，它安装在横梁与车架纵梁之间，当汽车发生碰撞时，吸能盒能通过自身不可逆的塑性变形，将外部碰撞的能量转为内部变形的能量，降低峰值破坏力，从而尽可能的降低乘员和行人所受的伤害。但现有技术中汽车吸能盒吸能效率低，承载不稳定，不能有效降低峰值力，因此设计一种具有优异耐撞性的汽车吸能盒具有十分重要的现实意义。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种高效防撞的汽车吸能盒，实现有效降低峰值破坏力。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种高效防撞的汽车吸能盒，包括外壳、多孔结构芯及复合纤维管；所述外壳及多孔结构芯均为六面柱体；所述外壳与多孔结构芯的上下底面均为正方形，所述外壳及多孔结构芯的四条棱边沿所述外壳的中心轴中心对称分布，且所述棱边为朝向所述中心轴方向弯曲的曲线；所述多孔结构芯设置于所述外壳内部；所述多孔结构芯上设置有多个让位道，所述让位道沿说书正方形的多孔结构芯的对角线分布，所述复合纤维管插入所述让位道固定。
在一较佳的实施例中，所述多孔结构芯具体由蜂窝结构层及三维点阵层从上之下依次交替设置；所述蜂窝结构层的横截面具体由多个正多边形基本单元相互拼接形成。
在一较佳的实施例中，所述正多边形基本单元具体由两个正三角形方向相反叠加形成的正六角形；所述正多边形基本单元之间的拼接通过拼接所述正六角形的外顶点完成。
在一较佳的实施例中，四个圆形结构两两之间通过曲线连接形成所述正三角形的边长；所述两个正三角形之间方向相反地叠加使得每两个正三角形中有六个圆形结构重合，重合的六个圆形结构之间形成一个正六边形结构。
在一较佳的实施例中，每个所述的圆形结构通过四条曲线连接四个圆形结构。
在一较佳的实施例中，所述三维点阵层包括至少一层棱柱阵列层叠；所述棱柱阵列由多个棱柱单元阵列排列形成。
在一较佳的实施例中，所述棱柱单元具体由正三棱柱的三个侧面均切除一块三棱锥得到；所述三棱锥的顶点同向，所述正三棱柱的一端保留有正三角形底面；所述正三棱柱的三个侧面形成三个三棱锥槽，所述三棱锥槽的槽壁即所述正三棱柱的三条侧棱。
在一较佳的实施例中，所述棱柱单元之间通过正三棱柱的底面正三角形的边长两两之间相互重合实现所述棱柱单元之间的拼接从而形成所述棱柱阵列。
在一较佳的实施例中，所述外壳的表面设置有缺陷孔，所述缺陷孔沿正弦曲线分布且分布于所述正弦曲线的波峰及波谷。
在一较佳的实施例中，所述复合纤维管从内到外依次具有玻璃纤维层、芳纶纤维层和碳纤维层；所述玻璃纤维层、芳纶纤维层和碳纤维层同心同轴设置。
相较于现有技术，本实用新型的技术方案具备以下有益效果：
1、具有优异吸能性，三维点阵结构通过弹性形变、塑性变形到致密阶段，能以较小的形变量吸收大量的能量，大幅提高吸能盒的能量吸收水平。蜂窝结构层通过前期的折叠变形和后期的弯曲变形，不仅能使本实用新型具有十分稳定的吸能性，还能提供有效的缓冲，保护驾驶员和乘客的安全。蜂窝结构层和三维点阵结构交替布置，循环吸能，提高吸能的持续性。
2、有效降低峰值力，保证人身安全。墩形方管表面的弧形结构和其上的椭圆缺陷孔能起到很好的诱导作用，且内部的戈薇形螺旋状蜂窝用螺旋线取代传统蜂窝壁的直线结构，能有效降低峰值破坏力，保护人身安全。
3、承载能力高，稳定性好，三维点阵结构由三棱柱体心晶胞采用面面连接，具有良好的接触强度和结构稳定性。内部的圆柱形复合纤维管采用三明治结构，能够很好的综合不同材料纤维的优势，具有优良的力学性能，增强平均碰撞力，大幅提高吸能盒的载荷水平。五根复合纤维管按对角线分布，改善吸能盒的承载稳定性。
附图说明
图1为本实用新型优选实施例中外壳的结构示意图；
图2为本实用新型优选实施例中多孔结构芯的结构示意图；
图3为本实用新型优选实施例中正多边形基本单元的结构示意图；
图4为本实用新型优选实施例中蜂窝结构层的结构概念示意图；
图5为本实用新型优选实施例中蜂窝结构层的具体结构示意图；图6为本实用新型优选实施例中圆形结构的结构示意图；
图7为本实用新型优选实施例中圆形结与曲线之间的位置关系示意图；
图8为本实用新型优选实施例中棱柱单元的结构示意图；
图9为本实用新型优选实施例中棱柱阵列的立体结构示意图；
图10为本实用新型优选实施例中棱柱阵列的结构俯视图；
图11为本实用新型优选实施例中复合纤维管的结构示意图；
图12为本实用新型优选实施例中复合纤维管的结构局部放大示意图。
具体实施方式
下文结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。
一种高效防撞的汽车吸能盒，参考图1至12，包括外壳1、多孔结构芯2 及复合纤维管3；所述外壳1及多孔结构芯2均为六面柱体；所述外壳1与多孔结构芯2的上下底面均为正方形，所述外壳1及多孔结构芯2的四条棱边沿所述外壳1的中心轴中心对称分布，且所述棱边为朝向所述中心轴方向弯曲的曲线；墩形方管表面的弧形结构和其上的椭圆缺陷孔11能起到很好的诱导作用。所述多孔结构芯2设置于所述外壳1内部；所述多孔结构芯2上设置有多个让位道23，所述让位道23沿说书正方形的多孔结构芯2的对角线分布，所述复合纤维管3插入所述让位道23固定。所述多孔结构芯2具体由戈薇形螺旋状的蜂窝结构层21及三维点阵层22从上之下依次交替设置；所述蜂窝结构层21的横截面具体由多个正多边形基本单元211相互拼接形成。
具体来说，所述正多边形基本单元211具体由两个正三角形方向相反叠加形成的正六角形；所述正多边形基本单元211之间的拼接通过拼接所述正六角形的外顶点完成。进一步地，通过圆形结构2111的排列取代所述正六角形的边长，具体参考图4,至5，四个圆形结构2111两两之间通过曲线2112连接形成所述正三角形的边长；所述两个正三角形之间方向相反地叠加使得每两个正三角形中有六个圆形结构2111重合，重合的六个圆形结构2111之间形成一个正六边形结构。如图5至6所示，每个所述的圆形结构2111通过四条曲线连接四个圆形结构2111。具体来说，参考图7，相邻的两个圆形结构分别置于一个大圆2113之中，且所述圆形结构的半径为所述大圆2113半径的一半，两个大圆2113相切设置，两个圆形结构分别内切与所述大圆2113的左侧及右侧；所述曲线的起点与终点分别为两个圆形结构与两个大圆2113的切点，沿两个大圆2113的周向连接两个切点形成所述曲线2112。
具体来说，所述三维点阵层22包括至少一层棱柱阵列层叠；所述棱柱阵列由多个棱柱单元221阵列排列形成。所述棱柱单元221具体由正三棱柱的三个侧面均切除一块三棱锥得到；所述三棱锥的顶点同向，所述正三棱柱的一端保留有正三角形底面；所述正三棱柱的三个侧面形成三个三棱锥槽，所述三棱锥槽的槽壁即所述正三棱柱的三条侧棱。所述棱柱单元221之间通过正三棱柱的底面正三角形的边长两两之间相互重合实现所述棱柱单元221之间的拼接从而形成所述棱柱阵列。三维点阵结构通过弹性形变、塑性变形到致密阶段，能以较小的形变量吸收大量的能量，大幅提高吸能盒的能量吸收水平。蜂窝结构层21通过前期的折叠变形和后期的弯曲变形，不仅能使本实用新型具有十分稳定的吸能性，还能提供有效的缓冲，保护驾驶员和乘客的安全。这种戈薇形螺旋状的蜂窝结构层21和三维点阵结构交替布置，循环吸能，提高吸能的持续性，且内部的戈薇形螺旋状蜂窝用螺旋线取代传统蜂窝壁的直线结构，能有效降低峰值破坏力，保护人身安全。三维点阵结构由三棱柱体心晶胞采用面面连接，具有良好的接触强度和结构稳定性。内部的圆柱形复合纤维管3采用三明治结构，能够很好的综合不同材料纤维的优势，具有优良的力学性能，增强平均碰撞力，大幅提高吸能盒的载荷水平。五根复合纤维管3按对角线分布，改善吸能盒的承载稳定性。
具体来说，所述外壳的表面设置有缺陷孔11，所述缺陷孔11沿正弦曲线 12分布且分布于所述正弦曲线12的波峰及波谷。所述正弦曲线12的横轴与所述外壳1的中心轴平行。所述复合纤维管3从内到外依次具有玻璃纤维层31、芳纶纤维层32和碳纤维层33；所述玻璃纤维层31、芳纶纤维层32和碳纤维层33同心同轴设置
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的设计构思并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均属于侵犯本实用新型保护范围的行为。
Claims (10)
1.一种高效防撞的汽车吸能盒，其特征在于包括外壳、多孔结构芯及复合纤维管；所述外壳及多孔结构芯均为六面柱体；所述外壳与多孔结构芯的上下底面均为正方形，所述外壳及多孔结构芯的四条棱边沿所述外壳的中心轴中心对称分布，且所述棱边为朝向所述中心轴方向弯曲的曲线；所述多孔结构芯设置于所述外壳内部；所述多孔结构芯上设置有多个让位道，所述让位道沿说书正方形的多孔结构芯的对角线分布，所述复合纤维管插入所述让位道固定。
2.根据权利要求1所述的高效防撞的汽车吸能盒，其特征在于，所述多孔结构芯具体由蜂窝结构层及三维点阵层从上之下依次交替设置；所述蜂窝结构层的横截面具体由多个正多边形基本单元相互拼接形成。
3.根据权利要求2所述的高效防撞的汽车吸能盒，其特征在于，所述正多边形基本单元具体由两个正三角形方向相反叠加形成的正六角形；所述正多边形基本单元之间的拼接通过拼接所述正六角形的外顶点完成。
4.根据权利要求3所述的高效防撞的汽车吸能盒，其特征在于，四个圆形结构两两之间通过曲线连接形成所述正三角形的边长；所述两个正三角形之间方向相反地叠加使得每两个正三角形中有六个圆形结构重合，重合的六个圆形结构之间形成一个正六边形结构。
5.根据权利要求4所述的高效防撞的汽车吸能盒，其特征在于，每个所述的圆形结构通过四条曲线连接四个圆形结构。
6.根据权利要求2所述的高效防撞的汽车吸能盒，其特征在于，所述三维点阵层包括至少一层棱柱阵列层叠；所述棱柱阵列由多个棱柱单元阵列排列形成。
7.根据权利要求6所述的高效防撞的汽车吸能盒，其特征在于，所述棱柱单元具体由正三棱柱的三个侧面均切除一块三棱锥得到；所述三棱锥的顶点同向，所述正三棱柱的一端保留有正三角形底面；所述正三棱柱的三个侧面形成三个三棱锥槽，所述三棱锥槽的槽壁即所述正三棱柱的三条侧棱。
8.根据权利要求7所述的高效防撞的汽车吸能盒，其特征在于，所述棱柱单元之间通过正三棱柱的底面正三角形的边长两两之间相互重合实现所述棱柱单元之间的拼接从而形成所述棱柱阵列。
9.根据权利要求1所述的高效防撞的汽车吸能盒，其特征在于，所述外壳的表面设置有缺陷孔，所述缺陷孔沿正弦曲线分布且分布于所述正弦曲线的波峰及波谷。
10.根据权利要求1所述的高效防撞的汽车吸能盒，其特征在于，所述复合纤维管从内到外依次具有玻璃纤维层、芳纶纤维层和碳纤维层；所述玻璃纤维层、芳纶纤维层和碳纤维层同心同轴设置。
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