CN220219958U - 一种凸型蜂窝芯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种凸型蜂窝芯，包括多个第一波形蜂窝板和多个第二波形蜂窝板；所述第一波形蜂窝板由多个第一波形单元一体成型，所述第二波形蜂窝板由多个第二波形单元一体成型；所述第一凸孔弧面和第四凸孔弧面的位置相适配，所述第二凸孔弧面和第三凸孔弧面的位置相适配；所述第一波形蜂窝板和第二波形蜂窝板交错层叠，形成截面为凸型的蜂窝空腔。所述凸型蜂窝芯通过第一波形蜂窝板和第二波形蜂窝板交错层叠，形成了截面为凸型的蜂窝结构；突破了常规六角形蜂窝在较大曲率的情况下不易变形的限制，具有充足的面内变形能力和弯曲变形能力，变形时应力分布均匀，解决了大曲率结构在面内变形和面外承载之间的矛盾。

Description

一种凸型蜂窝芯

技术领域

本实用新型涉及蜂窝降噪材料领域，尤其涉及一种凸型蜂窝芯。

背景技术

蜂窝芯材指的是用金属材质或非金属材质制成正六边形蜂窝状的蜂窝芯或圆形蜂窝芯，主要用于复合材料的芯层，可以加强复合材料的平压及抗弯功能，并减轻重量，可以用于声学减噪，撞击吸能等领域。

目前市场的蜂窝芯普遍为正六边形制作，六角形蜂窝夹层在一些单曲面的产品上不容易弯曲，但现有的很多结构存在较大的曲率，在这种大曲率情况下仍采用普通六角形蜂窝夹层结构，强行弯曲时会导致连接部位开胶或焊接断裂，难以抵抗制作和使用中的面内大变形和面外高承载的要求，从而使蜂窝在固化成型过程中产生很大的预应力以及因变形过大带来的结构初始损伤，还会因为焊接断裂而导致原有蜂窝芯的腔体被破坏，并形成新的腔体，新的腔体的产生会导致蜂窝芯产生哨声，会降低声学减噪的效果。特别是用于吸能降噪的圆柱型设备的侧壁，需要将蜂窝芯作为芯材沿圆柱型设备侧壁的弧面铺设，更难保证六边形蜂窝的完整性，使得蜂窝芯的吸能降噪效果降低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种凸型蜂窝芯，以解决上述蜂窝夹层结构在较大曲率的情况下出现马鞍效应及结构初始损伤的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供了一种凸型蜂窝芯，包括多个第一波形蜂窝板和多个第二波形蜂窝板；所述第一波形蜂窝板由多个第一波形单元一体成型，所述第二波形蜂窝板由多个第二波形单元一体成型；

所述第一波形单元包括第一凸孔弧面和第二凸孔弧面，所述第一凸孔弧面的竖直高度大于第二凸孔弧面的竖直高度，且所述第一凸孔弧面的弧度与第二凸孔弧面的弧度相适配；所述第二波形单元包括第三凸孔弧面和第四凸孔弧面，所述第三凸孔弧面的竖直高度大于第四凸孔弧面的竖直高度，且所述第三凸孔弧面的弧度与第四凸孔弧面的弧度相同；

所述第一凸孔弧面和第四凸孔弧面的位置相适配，所述第二凸孔弧面和第三凸孔弧面的位置相适配；所述第一波形蜂窝板和第二波形蜂窝板交错层叠，所述第一凸孔弧面嵌入位于该第一波形蜂窝板上方的第四凸孔弧面形成的凹腔中，或所述第一凸孔弧面与外部接触；所述第三凸孔弧面嵌入所述第二凸孔弧面形成的凹腔中，形成截面为凸型的蜂窝空腔。

所述凸型蜂窝芯中，所述第一波形单元还包括第一水平段、第二水平段和第三水平段；所述第一水平段、第二水平段和第三水平段处于同一水平线；

所述第一水平段的左端为自由端，或所述第一水平段的左端与位于左侧的第一波形单元的第三水平段连接；所述第一水平段的右端与第二凸孔弧面的左端连接，所述第二凸孔弧面的右端与第二水平段的左端连接，所述第二水平段的右端与第一凸孔弧面的左端连接，所述第一凸孔弧面的右端与第三水平段的左端连接，所述第三水平段的右端为自由端，或所述第三水平段的右端与位于右侧第一波形单元的第一水平段连接；第一凸孔弧面与第二水平段连接处和第一凸孔弧面与第三水平段连接处均设有第一过渡圆弧。

所述凸型蜂窝芯中，所述第一凸孔弧面包括一体成型的第一竖直段、第一弧面段和第二竖直段；所述第一竖直段的一端与第二水平段连接，所述第一竖直段的另一端与第一弧面段的一端连接；所述第一弧面段的另一端与第二竖直段的一端连接，所述第二竖直段的另一端与第三水平段连接。

所述凸型蜂窝芯中，所述第一竖直段垂直于第二水平段，所述第二竖直段垂直于第三水平段。

所述凸型蜂窝芯中，所述第二波形单元还包括第四水平段、第五水平段和第六水平段；所述第二波形单元还包括第四水平段、第五水平段和第六水平段处于同一水平线；

所述第四水平段的左端为自由端，或所述第四水平段的左端与位于左侧的第二波形单元的第六水平段连接；所述第四水平段的右端与第四凸孔弧面的左端连接，所述第四凸孔弧面的右端与第五水平段的左端连接，所述第五水平段的右端与第三凸孔弧面的左端连接，所述第三凸孔弧面的右端与第六水平段的左端连接，所述第六水平段的右端为自由端，或所述第六水平段的右端与位于右侧第二波形单元的第四水平段连接；第三凸孔弧面与第五水平段连接处和第三凸孔弧面与第六水平段连接处均设有第二过渡圆弧。

所述凸型蜂窝芯中，所述第三凸孔弧面包括第三竖直段、第二弧面段和第四竖直段；所述第三竖直段的一端与第五水平段连接、所述第三竖直段的另一端与第二弧面段的一端连接；所述第二弧面段的另一端与第四竖直段的一端连接，所述第四竖直段的另一端与第六水平段连接。

所述凸型蜂窝芯中，所述第三竖直段垂直于第五水平段，所述第四竖直段垂直于第六水平段。

本实用新型中的一个技术方案可以具有以下有益效果：

所述凸型蜂窝芯通过第一波形蜂窝板和第二波形蜂窝板交错层叠，形成了截面为凸型的蜂窝结构；突破了常规六角形蜂窝在较大曲率的情况下不易变形的限制，具有充足的面内变形能力和弯曲变形能力，变形时应力分布均匀，同时在垂直平面方向具有一定的承载能力，因此解决了大曲率结构在面内变形和面外承载之间的矛盾。

附图说明

图1是本实用新型其中一个实施例的结构示意图；

图2是本实用新型其中一个实施例中第一波形蜂窝板和第二波形蜂窝板的连接示意图；

图3是本实用新型其中一个实施例中第一波形单元的结构示意图；

图4是本实用新型其中一个实施例中第二波形单元的结构示意图；

附图中：第一波形蜂窝板1、第二波形蜂窝板2；

第一凸孔弧面11、第二凸孔弧面12；第一水平段13、第二水平段14、第三水平段15、第一过渡圆弧16；第三凸孔弧面21、第四凸孔弧面22；第四水平段23、第五水平段24、第六水平段25；第二过渡圆弧26；

第一竖直段111、第一弧面段112、第二竖直段113；第三竖直段211、第二弧面段212、第四竖直段213。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参照图1～4，本实用新型提供了一种凸型蜂窝芯，包括多个第一波形蜂窝板1和多个第二波形蜂窝板2；所述第一波形蜂窝板1由多个第一波形单元一体成型，所述第二波形蜂窝板2由多个第二波形单元一体成型；

所述第一波形单元包括第一凸孔弧面11和第二凸孔弧面12，所述第一凸孔弧面11的竖直高度大于第二凸孔弧面12的竖直高度，且所述第一凸孔弧面11的弧度与第二凸孔弧面12的弧度相适配；所述第二波形单元包括第三凸孔弧面21和第四凸孔弧面22，所述第三凸孔弧面21的竖直高度大于第四凸孔弧面22的竖直高度，且所述第三凸孔弧面21的弧度与第四凸孔弧面22的弧度相同；

所述第一凸孔弧面11和第四凸孔弧面22的位置相适配，所述第二凸孔弧面12和第三凸孔弧面21的位置相适配；所述第一波形蜂窝板1和第二波形蜂窝板2交错层叠，所述第一凸孔弧面11嵌入位于该第一波形蜂窝板1上方的第四凸孔弧面22形成的凹腔中，或所述第一凸孔弧面11与外部接触；所述第三凸孔弧面21嵌入所述第二凸孔弧面12形成的凹腔中，形成截面为凸型的蜂窝空腔。

第一波形单元与第二波形单元的错位层叠形成蜂窝结构，该蜂窝结构的截面为凸型，当对凸型蜂窝芯施加弯曲变形的力时，第一凸孔弧面11和第三凸孔弧面21会发生形变，但由于第一凸孔弧面11嵌在第四凸孔弧面22形成的凹腔，第三凸孔弧面21嵌在第二凸孔弧面12形成的凹腔，在第一凸孔弧面11或第三凸孔弧面21发生形变时，蜂窝结构受到的初始损伤也较轻，不容易因弯曲而被破坏；而且，相邻的蜂窝空腔之间较为紧密，不会形成新的蜂窝空腔。此外，即使蜂窝空腔的截面发生变形，蜂窝空腔的截面不会发生变化。

所述凸型蜂窝芯通过第一波形蜂窝板1和第二波形蜂窝板2交错层叠，形成了截面为凸型的蜂窝结构；突破了常规六角形蜂窝在较大曲率的情况下不易变形的限制，具有充足的面内变形能力和弯曲变形能力，变形时应力分布均匀，同时在垂直平面方向具有一定的承载能力，因此解决了大曲率结构在面内变形和面外承载之间的矛盾。

具体地，所述第一波形单元还包括第一水平段13、第二水平段14和第三水平段15；所述第一水平段13、第二水平段14和第三水平段15处于同一水平线；

所述第一水平段13的左端为自由端，或所述第一水平段13的左端与位于左侧的第一波形单元的第三水平段15连接；所述第一水平段13的右端与第二凸孔弧面12的左端连接，所述第二凸孔弧面12的右端与第二水平段14的左端连接，所述第二水平段14的右端与第一凸孔弧面11的左端连接，所述第一凸孔弧面11的右端与第三水平段15的左端连接，所述第三水平段15的右端为自由端，或所述第三水平段15的右端与位于右侧第一波形单元的第一水平段13连接；第一凸孔弧面11与第二水平段14连接处和第一凸孔弧面11与第三水平段15连接处均设有第一过渡圆弧16。

第一水平段13、第二凸孔弧面12、第二水平段14、第一竖直段111、第一弧面段112、第二竖直段113和第三水平段15一体成型，第一水平段13、第二水平段14和第三水平段15用于连接第一凸孔弧面11和第二凸孔弧面12。

具体地，所述第一凸孔弧面11包括一体成型的第一竖直段111、第一弧面段112和第二竖直段113；所述第一竖直段111的一端与第二水平段14连接，所述第一竖直段111的另一端与第一弧面段112的一端连接；所述第一弧面段112的另一端与第二竖直段113的一端连接，所述第二竖直段113的另一端与第三水平段15连接。

第一凸孔弧面11由第一竖直段111、第一弧面段112和第二竖直段113一体成型，当第一弧面段112受到上方的压力时，将力传导到第一竖直段111和第二竖直段113，使得第一竖直段111和第二竖直段113分别向两侧张开，从而使第一波形单元发生形变，能够适应较大曲率的弧面。

具体地，所述第一竖直段111垂直于第二水平段14，所述第二竖直段113垂直于第三水平段15。

第一竖直段111垂直于第二水平段14，第二竖直段113垂直于第三水平段15；由于第一水平段13、第二凸孔弧面12、第二水平段14、第一竖直段111、第一弧面段112、第二竖直段113和第三水平段15一体成型，第一凸孔弧面11和第二凸孔弧面12通过折弯形成，第一竖直段111与第二水平段14连接处和第二竖直段113与第三水平段15连接处均设有第一过渡圆弧16，在凸型蜂窝芯实现曲面折弯时，施加给凸型蜂窝芯的力沿着第一竖直段111和第二竖直段113传递到第一过渡圆弧16，第一过渡圆弧16的弧度变大，并抵消了部分应力，使得第一凸孔弧面11变形，第一竖直段111和第二竖直段113分别向两侧张开，第一竖直段111的延长线和第二竖直段113的延长线相交，形成V字型。同时，把部分应力传导到第二凸孔弧面12、第二水平段14和第三水平段15，使得第二凸孔弧面12两端的距离被拉长，第二水平段14和第三水平段15不再处于同一水平线，而是发生倾斜，从而使第一波形单元发生形变，能够适应较大曲率的弧面。

采用上述结构，在纵向方向和横向方向都可以把弯曲的应力均匀传导到每一个孔上，使蜂窝芯在做曲面弯曲时整体的截面面积保持一致，避免蜂窝空腔的截面面积出现不一致。

当凸型蜂窝芯折弯到最大极限时，第一竖直段111的延长线、第二竖直段113的延长线和第二水平段14/第三水平段15的延长线相交，形成等边三角形。

具体地，所述第二波形单元还包括第四水平段23、第五水平段24和第六水平段25；所述第二波形单元还包括第四水平段23、第五水平段24和第六水平段25处于同一水平线；

所述第四水平段23的左端为自由端，或所述第四水平段23的左端与位于左侧的第二波形单元的第六水平段25连接；所述第四水平段23的右端与第四凸孔弧面22的左端连接，所述第四凸孔弧面22的右端与第五水平段24的左端连接，所述第五水平段24的右端与第三凸孔弧面21的左端连接，所述第三凸孔弧面21的右端与第六水平段25的左端连接，所述第六水平段25的右端为自由端，或所述第六水平段25的右端与位于右侧第二波形单元的第四水平段23连接；第三凸孔弧面21与第五水平段24连接处和第三凸孔弧面21与第六水平段25连接处均设有第二过渡圆弧26。

第二波形单元的结构与第一波形单元的结构相同，第四水平段23、第三凸孔弧面21、第五水平段24、第四凸孔弧面22和第六水平段25一体成型。第四水平段23、第五水平段24和第六水平段25用于连接第三凸孔弧面21和第四凸孔弧面22。

具体地，所述第三凸孔弧面21包括第三竖直段211、第二弧面段212和第四竖直段213；所述第三竖直段211的一端与第五水平段24连接、所述第三竖直段211的另一端与第二弧面段212的一端连接；所述第二弧面段212的另一端与第四竖直段213的一端连接，所述第四竖直段213的另一端与第六水平段25连接。

由第三竖直段211、第二弧面段212和第四竖直段213一体成型，当第二弧面段212受到上方的压力时，将力传导到第三竖直段211和第四竖直段213，使得第三竖直段211和第四竖直段213分别向两侧张开，从而使第二波形单元发生形变，能够适应较大曲率的弧面。

具体地，所述第三竖直段211垂直于第五水平段24，所述第四竖直段213垂直于第六水平段25。

第二波形单元的结构与第一波形单元的结构相同，因此，上述结构起到的作用与第一凸孔弧面11相同，此处不作赘述。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (7)

1.一种凸型蜂窝芯，其特征在于，包括多个第一波形蜂窝板和多个第二波形蜂窝板；所述第一波形蜂窝板由多个第一波形单元一体成型，所述第二波形蜂窝板由多个第二波形单元一体成型；

所述第一波形单元包括第一凸孔弧面和第二凸孔弧面，所述第一凸孔弧面的竖直高度大于第二凸孔弧面的竖直高度，且所述第一凸孔弧面的弧度与第二凸孔弧面的弧度相适配；所述第二波形单元包括第三凸孔弧面和第四凸孔弧面，所述第三凸孔弧面的竖直高度大于第四凸孔弧面的竖直高度，且所述第三凸孔弧面的弧度与第四凸孔弧面的弧度相同；

所述第一凸孔弧面和第四凸孔弧面的位置相适配，所述第二凸孔弧面和第三凸孔弧面的位置相适配；所述第一波形蜂窝板和第二波形蜂窝板交错层叠，所述第一凸孔弧面嵌入位于该第一波形蜂窝板上方的第四凸孔弧面形成的凹腔中，或所述第一凸孔弧面与外部接触；所述第三凸孔弧面嵌入所述第二凸孔弧面形成的凹腔中，形成截面为凸型的蜂窝空腔。

2.根据权利要求1所述的一种凸型蜂窝芯，其特征在于，所述第一波形单元还包括第一水平段、第二水平段和第三水平段；所述第一水平段、第二水平段和第三水平段处于同一水平线；

所述第一水平段的左端为自由端，或所述第一水平段的左端与位于左侧的第一波形单元的第三水平段连接；所述第一水平段的右端与第二凸孔弧面的左端连接，所述第二凸孔弧面的右端与第二水平段的左端连接，所述第二水平段的右端与第一凸孔弧面的左端连接，所述第一凸孔弧面的右端与第三水平段的左端连接，所述第三水平段的右端为自由端，或所述第三水平段的右端与位于右侧第一波形单元的第一水平段连接；第一凸孔弧面与第二水平段连接处和第一凸孔弧面与第三水平段连接处均设有第一过渡圆弧。

3.根据权利要求2所述的一种凸型蜂窝芯，其特征在于，所述第一凸孔弧面包括一体成型的第一竖直段、第一弧面段和第二竖直段；所述第一竖直段的一端与第二水平段连接，所述第一竖直段的另一端与第一弧面段的一端连接；所述第一弧面段的另一端与第二竖直段的一端连接，所述第二竖直段的另一端与第三水平段连接。

4.根据权利要求3所述的一种凸型蜂窝芯，其特征在于，所述第一竖直段垂直于第二水平段，所述第二竖直段垂直于第三水平段。

5.根据权利要求1所述的一种凸型蜂窝芯，其特征在于，所述第二波形单元还包括第四水平段、第五水平段和第六水平段；所述第二波形单元还包括第四水平段、第五水平段和第六水平段处于同一水平线；

所述第四水平段的左端为自由端，或所述第四水平段的左端与位于左侧的第二波形单元的第六水平段连接；所述第四水平段的右端与第四凸孔弧面的左端连接，所述第四凸孔弧面的右端与第五水平段的左端连接，所述第五水平段的右端与第三凸孔弧面的左端连接，所述第三凸孔弧面的右端与第六水平段的左端连接，所述第六水平段的右端为自由端，或所述第六水平段的右端与位于右侧第二波形单元的第四水平段连接；第三凸孔弧面与第五水平段连接处和第三凸孔弧面与第六水平段连接处均设有第二过渡圆弧。

6.根据权利要求5所述的一种凸型蜂窝芯，其特征在于，所述第三凸孔弧面包括第三竖直段、第二弧面段和第四竖直段；所述第三竖直段的一端与第五水平段连接、所述第三竖直段的另一端与第二弧面段的一端连接；所述第二弧面段的另一端与第四竖直段的一端连接，所述第四竖直段的另一端与第六水平段连接。

7.根据权利要求6所述的一种凸型蜂窝芯，其特征在于，所述第三竖直段垂直于第五水平段，所述第四竖直段垂直于第六水平段。