技术特征：
1.一种适用于夏冬两季多场景下的负泊松比滑雪运动护具，其特征在于，包括缓冲层3层，内层为eva材料，中层为以聚氨酯为原料的3d打印负泊松比层，外层为d3o复合材料层；所述的d3o复合材料由d3o材料、聚氨酯泡沫两组分制备；所述的负泊松比层采用单胞结构组合，所述的单胞结构为十字交叉的内“工”字型，且单胞的整体尺寸不大于6mm
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6mm；负泊松比层与d3o层进行缝合，缓冲层由凯夫拉纤维布料进行包裹，靠近人体的一侧布有防滑条，并通过可调节绷带与人体关节固定。2.如权利要求1所述的一种适用于夏冬两季多场景下的负泊松比滑雪运动护具，其特征在于，所述的凯夫拉纤维拥有高强度、高耐磨、高抗撕裂性。3.根据权利要求1或2所述的一种适用于夏冬两季多场景下的负泊松比滑雪运动护具的制备方法，其特征在于，步骤如下：步骤1：确定多层级护具缓冲层的层数为3层、各层级材料由外到内分别为d3o复合材料、中层为以聚氨酯为原料的3d打印负泊松比层、eva材料；步骤2：d3o复合材料由d3o材料、聚氨酯泡沫两组分所制备，并通过dma(动态力学分析测试)对材料性能进行对比验证；步骤3：对聚氨酯材料进行材料标准拉伸实验测试得到弹性常数和泊松比；步骤4：考虑加工技术设计负泊松比层单胞结构并基于商业有限元分析软件建立力学模型，对负泊松比层单胞尺寸进行参数化，并建立面向材料特性、宏观结构设计的优化模型，对结构件进行优化设计；步骤5：结合成型工艺修改优化的构件构型，利用3d打印技术打印护具的聚氨酯负泊松比层，将负泊松比层与d3o层进行缝合；步骤6：对护具缓冲层进行落锤冲击试验，验证护具的抗冲击性和吸能效果；步骤7：缓冲层由凯夫拉纤维布料进行包裹，靠近人体的一侧布有防滑条，并通过可调节绷带与人体关节固定。4.根据权利要求3所述的一种适用于夏冬两季多场景下的负泊松比滑雪运动护具的制备方法，其特征在于，所述的负泊松比层采用单胞结构组合，所述的单胞结构为十字交叉的内“工”字型，且单胞的整体尺寸不大于6mm
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6mm。5.根据权利要求3所述的一种适用于夏冬两季多场景下的负泊松比滑雪运动护具的制备方法，其特征在于，步骤4中，所述的对结构件进行优化设计，其中优化目标和约束包括结构件的强度、刚度及质量。6.根据权利要求3所述的一种适用于夏冬两季多场景下的负泊松比滑雪运动护具的制备方法，其特征在于，步骤6中，所述的落锤冲击实验是将5.5kg的落锤置于0.45m高处，做自由落体实验验证冲击吸能效果的。
技术总结
本发明涉及运动保护器械技术领域，具体涉及一种适用于夏冬两季多场景下的负泊松比滑雪运动护具。本发明打破传统护具规范，在护具的缓冲层加入负泊松比结构，提高了护具的吸能性，并在为护具的轻量化做出了一定的贡献；护具缓冲层外层采用D3O复合材料，在高吸能性的基础上又增强了护具的抗冲击性；外层包裹材料采用具有高强度、高耐磨性的凯夫拉纤维针；对具体工况建立优化模型，实现材料和结构件外形的优化设计，对复合材料结构件外形进行全体尺寸参数化，极大的提高了轻量化设计的自由度；采用落锤冲击试验模拟运动员发生意外时的冲击载荷，验证护具的抗冲击性、吸能性、安全性。安全性。安全性。
技术研发人员：李桐 王博 郝鹏 杜娟
受保护的技术使用者：大连理工大学
技术研发日：2022.01.17
技术公布日：2022/8/1