CN217761838U - 一种复合材料与铝蜂窝结合的缓冲防撞装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种复合材料与铝蜂窝结合的缓冲防撞装置，属于被动安全防护领域。解决了现有缓冲吸能装置难以应用在不同场景的问题。它包括由外到内依次设置的第一吸能区、第二吸能区和主吸能区，所述第一吸能区和第二吸能区均包括罩体和多个弧形板，多个弧形板均布置在罩体内侧，所述第一吸能区域为金属材质，所述第二吸能区域为复合材料材质，所述主吸能区为蜂窝状结构。它主要用于被动安全防护。
Description
技术领域
本实用新型属于被动安全防护领域，特别是涉及一种复合材料与铝蜂窝结合的缓冲防撞装置。
背景技术
目前，为了保护行人的安全，在道路安全岛、人行道和公交港湾等场合都安装有防撞柱；为了保护车辆的安全，车辆自身拥有高级算法的AI主动控制系统和被动安全碰撞缓冲装置，通过冲击变形消耗冲击力，保护车辆人员安全；为了保护公路车辆的安全，往往在危险路段安装防撞护栏以及水桶作为吸能缓冲；为了保护海上轮船和桥梁的碰撞危险，在桥梁石柱会添加一些缓冲材料等。因此对于缓冲防撞吸能领域来说，其合理的缓冲吸能装置应用在不同场景时，其需求和功能是不同的。目前急需一款既可以柔性缓冲又可以提供较大缓冲吸能能力的防撞缓冲装置。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型旨在提出一种复合材料与铝蜂窝结合的缓冲防撞装置，以解决现有缓冲吸能装置难以应用在不同场景的问题。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种复合材料与铝蜂窝结合的缓冲防撞装置，他包括由外到内依次设置的第一吸能区、第二吸能区和主吸能区，所述第一吸能区和第二吸能区均包括罩体和多个弧形板，多个弧形板均布置在罩体内侧，所述第一吸能区域为金属材质，所述第二吸能区域为复合材料材质，所述主吸能区为蜂窝状结构。
更进一步的，所述第一吸能区包括金属材料罩体和多个金属弧形板，所述多个金属弧形板均布在金属材料罩体的内侧。
更进一步的，所述金属弧形板的数量为7个。
更进一步的，金属材料罩体与金属弧形板通过焊接相连。
更进一步的，所述第二吸能区包括复合材料罩体和多个复合材料弧形板，所述多个复合材料弧形板均布在复合材料罩体内侧。
更进一步的，所述复合材料弧形板数量为6个。
更进一步的，所述主吸能区包括铝蜂窝安装圆筒和吸能铝蜂窝块，所述吸能铝蜂窝块安装在铝蜂窝安装圆筒内。
更进一步的，所述吸能铝蜂窝块中心安装有定位安装机构。
更进一步的，所述定位安装机构为铝蜂窝内孔安装杆，所述吸能铝蜂窝块中心开设有圆孔，所述铝蜂窝内孔安装杆安装在圆孔内。
更进一步的，所述第一吸能区、第二吸能区和主吸能区之间存在间隙。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型即可以在受到较小冲击力时，达到无需更换零部件的功能，又可以在大冲击载荷时，其能吸收较大冲击能量，达到高效缓冲防撞的功能，结构简单，安装方便。
本实用新型通过多级缓冲吸能区域将缓冲装置受到的外部冲击载荷合理有层次的逐级吸收，且从外至内每一级的可承受最大变形冲击力逐步增大，在外界冲击力小时，仅靠外层的金属材料罩体即可通过自身的变形缓冲大部分冲击力，当外界冲击力大于金属罩体和弧形板的变形能量后，复合材料的金属罩体和弧形板开始变形吸能，最后是装置中心的铝蜂窝块部分，通过自身的大变形压溃吸收绝大部分冲击能量，可以完成冲击能量有层级的吸收，不至于过于刚性变形吸收能力，也可以理解为柔性缓冲变形吸能过程，此装置更加合理安全，最大限度的使冲击能量更加合理的吸收，使人员和设备的安全保护更大限度的保证，结构简单，安装便捷。
附图说明
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型所述的一种复合材料与铝蜂窝结合的缓冲防撞装置立体结构示意图；
图2为本实用新型所述的一种复合材料与铝蜂窝结合的缓冲防撞装置俯视结构示意图；
图3为本实用新型所述的一种复合材料与铝蜂窝结合的缓冲防撞装置侧面结构示意图。
1-金属材料罩体，2-金属弧形板，3-复合材料罩体，4-复合材料弧形板，5-铝蜂窝安装圆筒，6-吸能铝蜂窝块，7-铝蜂窝内孔安装杆。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地阐述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
参见图1-3说明本实施方式，一种复合材料与铝蜂窝结合的缓冲防撞装置，他包括由外到内依次设置的第一吸能区、第二吸能区和主吸能区，所述第一吸能区和第二吸能区均包括罩体和多个弧形板，多个弧形板均布置在罩体内侧，所述第一吸能区域为金属材质，所述第二吸能区域为复合材料材质，所述主吸能区为蜂窝状结构。
在使用时，金属材质的第一吸能区首先吸收冲击能量，如果金属材质的第一吸能区可以将外部载荷抵消掉，则力不会继续向内部传递，通过金属材质的第一吸能区完成吸能；如果冲击能量较大，依靠金属材质的第一吸能区无法将能量完全吸收，则冲击力会继续传递到复合材料材质的第二吸能区，如果复合材料材质的第二吸能区可以将剩余载荷抵消掉，则力不会继续向内部传递，通过复合材料材质的第二吸能区完成吸能；当复合材料材质的第二吸能区无法将载荷缓冲消除掉时，会局部作用于中心区域的主吸能区上，依靠蜂窝状结构吸收能量，达到缓冲防撞的功能。
实施例中，所述第一吸能区包括金属材料罩体1和7个金属弧形板2，所述7个金属弧形板2均布在金属材料罩体1的内侧，金属材料罩体1与金属弧形板2通过焊接相连。所述第二吸能区包括复合材料罩体3和6个复合材料弧形板4，所述6个复合材料弧形板4均布在复合材料罩体3内侧。所述主吸能区包括铝蜂窝安装圆筒5和吸能铝蜂窝块6，所述吸能铝蜂窝块6安装在铝蜂窝安装圆筒5内，通过铝蜂窝自身的压溃变形吸收能量。缓冲防撞装置沿径向由外到内依次为金属材料罩体1、金属弧形板2、复合材料罩体3、复合材料弧形板4、铝蜂窝安装圆筒5和吸能铝蜂窝块6。
整个缓冲防撞装置分成了三个吸能区域，金属材料罩体1和金属弧形板2为一体结构形成第一吸能区，复合材料罩体3和复合材料弧形板4为一体结构形成第二吸能区，铝蜂窝安装圆筒5和吸能铝蜂窝块6为一体结构形成主吸能区，各部件结构之间互不干扰又会互相作用，达到缓冲吸能的效果。
所述吸能铝蜂窝块6中心安装有定位安装机构，用于定位和安装缓冲防撞装置的整体结构。优选的，所述定位安装机构为铝蜂窝内孔安装杆7，所述吸能铝蜂窝块6中心开设有圆孔，所述铝蜂窝内孔安装杆7安装在圆孔内。
所述第一吸能区、第二吸能区和主吸能区之间存在间隙，具体为：复合材料罩体3与金属弧形板2之间存在间隙，铝蜂窝安装圆筒5与复合材料弧形板4之间存在间隙。
本实施例中的复合材料与铝蜂窝结合的缓冲防撞装置在受到径向冲击时，首先对缓冲防撞装置的金属材料罩体1进行挤压，冲击载荷传递形式由金属材料罩体1传递到金属弧形板2，再到复合材料罩体3，再到复合材料弧形板4，再到铝蜂窝安装圆筒5，再到吸能铝蜂窝块6，最后吸能铝蜂窝块6的铝蜂窝压溃后将力传递到铝蜂窝内孔安装杆7上。
当缓冲防撞装置外部受到冲击载荷时，首先金属材料罩体1发生弹型变形，内部的金属弧形板2会产生弹型变形，抵御外界冲击载荷，如果金属材料罩体1和金属弧形板2可以将外部载荷全部抵消掉，则冲击力不会继续向内部传递，通过金属材料罩体1和金属弧形板2的变形吸收能量；如果金属材料罩体1和金属弧形板2不能完全吸收外部冲击载荷，金属材料罩体1和金属弧形板2会发生较大弹性变形，则冲击力会继续传递到装置内部的复合材料罩体3和6个复合材料弧形板4上，其变形原理和力传递模式与金属外罩一致，其变形原理和力传递模式与金属外罩一致，如果复合材料罩体3和复合材料弧形板4可以将外部载荷全部抵消掉，则冲击力不会继续向内部传递，通过复合材料罩体3和复合材料弧形板4的变形吸收能量；当复合材料罩体3和复合材料弧形板4无法将载荷缓冲消除掉时，会局部作用于装置中心区域的铝蜂窝安装圆筒5和吸能铝蜂窝块6上，此时吸能铝蜂窝块6压溃变形，吸收能量，达到缓冲防撞的功能。
通过铝蜂窝内孔安装杆7可以将缓冲防撞装置安装固定在需要缓冲装置的区域和地点，此时在受到外部冲击载荷时，在铝蜂窝内孔安装杆7的作用下缓冲防撞装置可以自旋以更大程度的消除冲击载荷。
以上公开的本实用新型实施例只是用于帮助阐述本实用新型。实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。
Claims (10)
1.一种复合材料与铝蜂窝结合的缓冲防撞装置，其特征在于：他包括由外到内依次设置的第一吸能区、第二吸能区和主吸能区，所述第一吸能区和第二吸能区均包括罩体和多个弧形板，多个弧形板均布置在罩体内侧，所述第一吸能区域为金属材质，所述第二吸能区域为复合材料材质，所述主吸能区为蜂窝状结构。
2.根据权利要求1所述的一种复合材料与铝蜂窝结合的缓冲防撞装置，其特征在于：所述第一吸能区包括金属材料罩体(1)和多个金属弧形板(2)，所述多个金属弧形板(2)均布在金属材料罩体(1)的内侧。
3.根据权利要求2所述的一种复合材料与铝蜂窝结合的缓冲防撞装置，其特征在于：所述金属弧形板(2)的数量为7个。
4.根据权利要求2所述的一种复合材料与铝蜂窝结合的缓冲防撞装置，其特征在于：金属材料罩体(1)与金属弧形板(2)通过焊接相连。
5.根据权利要求1所述的一种复合材料与铝蜂窝结合的缓冲防撞装置，其特征在于：所述第二吸能区包括复合材料罩体(3)和多个复合材料弧形板(4)，所述多个复合材料弧形板(4)均布在复合材料罩体(3)内侧。
6.根据权利要求5所述的一种复合材料与铝蜂窝结合的缓冲防撞装置，其特征在于：所述复合材料弧形板(4)数量为6个。
7.根据权利要求1所述的一种复合材料与铝蜂窝结合的缓冲防撞装置，其特征在于：所述主吸能区包括铝蜂窝安装圆筒(5)和吸能铝蜂窝块(6)，所述吸能铝蜂窝块(6)安装在铝蜂窝安装圆筒(5)内。
8.根据权利要求7所述的一种复合材料与铝蜂窝结合的缓冲防撞装置，其特征在于：所述吸能铝蜂窝块(6)中心安装有定位安装机构。
9.根据权利要求8所述的一种复合材料与铝蜂窝结合的缓冲防撞装置，其特征在于：所述定位安装机构为铝蜂窝内孔安装杆(7)，所述吸能铝蜂窝块(6)中心开设有圆孔，所述铝蜂窝内孔安装杆(7)安装在圆孔内。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种复合材料与铝蜂窝结合的缓冲防撞装置，其特征在于：所述第一吸能区、第二吸能区和主吸能区之间存在间隙。
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