CN219055606U - 一种点阵支撑夹芯结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种点阵支撑夹芯结构，该结构主要由构件金属外壳、点阵支撑元件、耐低温聚合物材料等部分组成，通过优化结构布局和填充材料选型，研制出具有承载力高、重量轻、保温隔热、防弹抗爆等优异性能的点阵夹芯结构，其中点阵支撑结构使得本夹芯结构具备较高的承载力，点阵支撑结构上开设的阵列孔能够保证结构的重量轻，耐低温聚合物材料能够实现保温隔热，多层平行排列的点阵支撑元件就别防弹抗爆的性能，因此本实用新型其可作为装配式防护结构构件，能有效提高装配式防护结构构筑速度，可广泛应用于防护技术领域。

Description

一种点阵支撑夹芯结构

技术领域

本实用新型涉及防护技术领域，具体涉及一种阵支撑夹芯结构。

背景技术

夹芯结构是由强度与刚度相对较大的上下两层面板和相对密度低、厚而轻的中间芯子通过特殊成型工艺将两者复合而成的轻质结构，具有优良的综合承载能力。

现有的夹芯结构如图1所示。图1中1-1为金属上面板，1-2为芯子，1-3为金属下面板。这种普通夹芯结构在受力时易产生面板与芯子脱离，抗力较低。夹芯结构在装配式建筑和装配式结构中应用广泛，作为结构的骨架，轻质高强，便于运输装配。

因此，针对现有夹芯结构存在的问题，如何设计一种承载力高、重量轻、保温隔热以及防弹抗爆性能的夹芯结构是目前亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种点阵支撑夹芯结构，通过优化结构布局和填充材料选型，提出一种具有承载力高、重量轻、保温隔热以及防弹抗爆性能的点阵夹芯结构。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案为：一种点阵支撑夹芯结构，包括构件金属外壳、聚合物材料以及多层平行排列的点阵支撑元件。

构件金属外壳具有平行的上下面板的壳体。

点阵支撑元件是由弯折板阵列式排列组成；多层的点阵支撑元件平行排列，固定在构件金属外壳的上下面板之间，层与层之间固定连接。

多层平行排列的点阵支撑元件以及构件金属外壳之间填充所述聚合物材料。

优选地，构件薄壁金属外壳为长方体形状的金属方管。

优选地，多层的点阵支撑元件层与层之间按照平行排列或者正交排列的方式连接。

优选地，多层的点阵支撑元件层与层之间采用焊接或者结构胶的方式进行连接。

优选地，点阵支撑元件上开设有阵列式布局的圆孔点阵。

优选地，点阵支撑元件上开设有阵列式布局的方孔点阵。

优选地，聚合物材料为聚氨酯泡沫，由组合聚醚A料与异氰酸酯B料两组分组成。

有益效果：

本实用新型针对现有夹芯结构存在的问题，提出一种点阵支撑夹芯结构，该结构主要由构件金属外壳、点阵支撑元件、耐低温聚合物材料等部分组成，通过优化结构布局和填充材料选型，研制出具有承载力高、重量轻、保温隔热、防弹抗爆等优异性能的点阵夹芯结构，其中点阵支撑结构使得本夹芯结构具备较高的承载力，点阵支撑结构上开设的阵列孔能够保证结构的重量轻，耐低温聚合物材料能够实现保温隔热，多层平行排列的点阵支撑元件具有防弹抗爆的性能，因此本实用新型其可作为装配式防护结构构件，能有效提高装配式防护结构构筑速度，可广泛应用于防护技术领域。

附图说明

图1为现有夹芯结构示意图；

图2为圆孔型点阵布局示意图；

图3为方孔型点阵布局示意图；

图4为点阵支撑元件折弯成型示意图；

图5为点阵支撑夹芯结构示意图；

图6为多层点阵支撑夹芯结构支撑元件示意图；

图7为多层点阵支撑夹芯结构及制备示意图；

图8为正交型点阵支撑夹芯结构支撑元件示意图；

图9为正交型点阵支撑夹芯结构及制备示意图。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本实用新型进行详细描述。

本实用新型提出了一种新型点阵支撑夹芯结构及其制备方法，该点阵支撑夹芯结构主要由构件薄壁金属外壳1、点阵支撑元件3、耐低温聚合物材料2等部分组成，本实用新型中构件金属外壳1具有平行的上下面板的壳体。点阵支撑元件3是由弯折板阵列式排列组成；多层的点阵支撑元件3平行排列，固定在所述构件金属外壳1的上下面板之间，层与层之间固定连接。多层平行排列的点阵支撑元件3以及构件金属外壳1之间填充所述聚合物材料2。

本实用新型具有轻质高强、承载能力高、保温隔热、防弹抗爆等优良性能。由该轻质高强点阵支撑夹芯结构制成的复合防护板可用于构筑装配式防护结构，给人员提供较好的防护。

点阵支撑夹芯结构为新型轻质高强复合结构，其结构构造如图5所示，不同点阵支撑元件排列分布形式对其结构性能有较大的影响，因此，改变点阵支撑元件的排列分布形式可对点阵支撑夹芯结构进行优化设计以满足不同使用要求。

首先，针对不同的结构性能要求，优化设计出圆孔型(见图2)及方孔型(见图3)两种布局，满足不同使用要求；

其次，制作点阵支撑元件，按照点阵布局设计，对点阵支撑元件下料、冲孔及折弯成型，如图4所示；

最后，将点阵支撑元件与构件金属外壳进行焊接或结构胶粘接的方式连接，形成空心点阵支撑复合结构板，使用注塑机械将聚合物材料填充空心点阵支撑复合结构板内部空间，得到一种新型点阵支撑夹芯结构。点阵支撑夹芯结构示意图如图5所示。

该实用新型中点阵支撑夹芯结构内部填充聚合物材料，使结构具有优良的缓冲吸能和抗爆炸冲击性能，同时起到较好的保温隔热性能，属于一体化设计的保温隔热防护结构。该型轻量化点阵支撑夹芯结构所填充聚氨酯泡沫主要由组合聚醚(A料)与异氰酸酯(B料)两组分组成。组合聚醚的配制过程是将聚醚多元醇、泡沫稳定剂、阻燃剂、催化剂、发泡剂依次投入反应釜内，搅拌均匀后放入200升的镀锌铁桶内。注塑填充聚氨酯时，应按事先计算好的A料和B料比例由专业技师进行计量填充，定形后其填充密度应50-150kg/m³。注塑充填后，应检查点阵支撑夹芯结构内聚氨酯材料充填的饱满密实性，使门各部位的尺寸满足图纸设计要求。

多层点阵支撑夹芯结构

为改善单层支撑夹芯结构性能，提出多层点阵支撑夹芯结构形式。多层点阵支撑夹芯结构具有更优良的吸能特性，经过拓扑设计优化可以加工制造成满足不同使用要求的点阵支撑元件形式。

如图6所示为多层平行排列的点阵支撑元件，层与层之间采用焊接或者结构胶的方式进行连接。焊接的连接方式比较可靠，一般采用钎焊连接；结构胶粘接方式简单，可承受较大荷载，且耐老化、耐腐蚀，在预期寿命内性能稳定，可根据实际应用需求选择不同的连接方式。点阵支撑元件加工完成之后，将其与构件金属外壳通过焊接或结构胶粘接的方式连接，内部充填聚合物材料，增强结构的综合承载性能，同时起到保温隔热的作用。多层点阵支撑夹芯结构如图7所示。

在多层点阵支撑夹芯结构制备的基础上，本实用新型提出正交型点阵支撑夹芯结构，主要通过改变点阵支撑元件布局方式来满足不同需求，如图8所示。在结构内部充填耐低温聚合物材料，兼具轻质高强和保温隔热性能，如图9所。新型点阵支撑夹芯结构具体的制备方法：1.加工制作金属外壳：按照构件设计尺寸对金属型材进行切割加工，并进行冲孔、折弯成型；2.制作点阵支撑元件：根据不同实际使用需求，制备成不同类型的单层点阵支撑元件，将单层点阵支撑元件按照平行排列或者正交排列的方式连接，形成多层点阵支撑元件，根据使用环境条件，可以采用焊接或者结构胶粘接的方式进行连接；3.加工空心点阵支撑结构板：将点阵支撑元件与构件金属外壳进行焊接或结构胶粘接，形成空心点阵支撑结构板；4.充填耐低温聚合物材料：使用注塑机械按照设计的工艺要求将耐低温聚合物泡沫材料注塑到空心点阵支撑结构板内。

多层点阵支撑夹芯结构具有多种可优化的结构形式，可以通过变化金属元件材料厚度、折弯角度、金属外壳厚度、耐低温聚合物材料密度等参数，也可优化设计形成梯度点阵支撑夹芯结构，得到不同性能的点阵支撑夹芯结构，具有广阔的社会效益和经济价值。

综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种点阵支撑夹芯结构，其特征在于，包括构件金属外壳(1)、聚合物材料(2)以及多层平行排列的点阵支撑元件(3)；

所述构件金属外壳(1)为具有平行的上下面板的壳体；

点阵支撑元件(3)是由弯折板阵列式排列组成；多层的点阵支撑元件(3)平行排列，固定在所述构件金属外壳(1)的上下面板之间，层与层之间固定连接；

所述多层平行排列的点阵支撑元件(3)以及所述构件金属外壳(1)之间填充所述聚合物材料(2)。

2.如权利要求1所述的一种点阵支撑夹芯结构，其特征在于，所述构件金属外壳(1)为长方体形状的金属方管。

3.如权利要求1所述的一种点阵支撑夹芯结构，其特征在于，所述多层的点阵支撑元件(3)层与层之间按照平行排列或者正交排列的方式连接。

4.如权利要求1所述的一种点阵支撑夹芯结构，其特征在于，所述多层的点阵支撑元件(3)层与层之间采用焊接或者结构胶的方式进行连接。

5.如权利要求1～4任一所述的一种点阵支撑夹芯结构，其特征在于，所述点阵支撑元件(3)上开设有阵列式布局的圆孔点阵。

6.如权利要求1～4任一所述的一种点阵支撑夹芯结构，其特征在于，所述点阵支撑元件(3)上开设有阵列式布局的方孔点阵。

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