一种基于贝壳形单胞的柔性结构

技术特征：
1.一种基于贝壳形单胞的柔性结构，其特征在于，所述的柔性结构包括多个贝壳形柔性结构单胞；贝壳形柔性结构单胞是由两个柔性单元组合而成，其中柔性单元为圆形薄板；所述的柔性单元在其径向尺度上分三个区域，圆心区域为支撑板区域，中间区域是弯曲板区域，外边缘区域是连接区域；在圆周方向上将弯曲板区域和连接区域分成偶数个倒梯形区域，单数区域的弯曲板为左偏弯曲板（1），双数区域的弯曲板为右偏弯曲板（2）；弯曲板具备初始弯曲形状，相邻两个支撑板（4）的距离为2h，相邻两个柔性单元上的单数弯曲板和双数弯曲板偏转距离为h，连接区域与支撑板所在平面平行；所述的左偏弯曲板（1）向左弯曲，右偏弯曲板（2）向右弯曲，相邻柔性单元上的弯曲板奇偶组合，并在相应的连接区焊接，组成贝壳形单胞；贝壳形单胞上空余的弯曲板与再相邻的柔性单元上的弯曲板再进行奇偶组合，构成多个贝壳形柔性结构单胞。2.根据权利要求1所述的一种基于贝壳形单胞的柔性结构，其特征在于，所述的柔性结构中还包括连接装置（6）、加强板（10），所述的连接装置、加强板、多个贝壳形柔性结构单胞组合为整体式结构；所述的加强板（10）为圆形板，尺寸和支撑板（4）相匹配，加强板上开方形的第二连接孔（9）以及圆形铆钉孔（11），首个和末个支撑板（4）上开同样的连接孔以及铆钉孔，支撑板（4）上为第一连接孔（5），加强板与首个和末个支撑板通过铆钉连接。3.根据权利要求2所述的一种基于贝壳形单胞的柔性结构，其特征在于，所述的连接装置的一端为圆形，作为与外部结构连接的接口，另一端为方形，中间有翻边，翻边上也开设铆钉孔，连接装置通过方形连接孔穿插在加强板和支撑板上，并通过铆钉固定连接在加强板上。4.根据权利要求1所述的一种基于贝壳形单胞的柔性结构，其特征在于，相邻弯曲板之间进行切割切缝（7），切缝宽度为0.2mm，并在弯曲板与支撑板交界的地方，即弯曲板的根部打止裂孔（8），所述的止裂孔（8）的直径是切缝宽度的三倍以上；柔性单元的外边缘区域，即连接区域其径向的实际长度不得小于3mm。5.根据权利要求1所述的一种基于贝壳形单胞的柔性结构，其特征在于，所述的柔性单元组合成多个贝壳形单胞，组合方法为：首先组合两个相邻的柔性单元，左边柔性单元上向右弯曲的弯曲板，与右边柔性单元上向左弯曲的弯曲板构成贝壳形单胞；而左边柔性单元上向左弯曲的弯曲板，又与其左边柔性单元上向右弯曲的弯曲板构成贝壳形单胞，右边柔性单元上向右弯曲的弯曲板，又与其右边柔性单元上向左弯曲的弯曲板构成贝壳形单胞，将其连接区域进行奇偶组合，并将首个和末个柔性单元上剩余的弯曲板切割掉，组合成多个贝壳形单胞结构；再将加强板与首个和末个支撑板通过铆钉连接，连接装置通过方形连接孔连接在加强板和支撑板上，进而组成基于贝壳形单胞的柔性结构。6.根据权利要求1所述的一种基于贝壳形单胞的柔性结构，其特征在于，所述的柔性单元连接区采用焊接方式将相邻的柔性单元上的连接区奇偶组合，组成多个贝壳形柔性结构单胞，在焊接时采用he和ar二元混合保护气体，来减少接头气孔的数目和尺寸，并加入对氧亲和力大的钛铁粉进行脱氧，最后把连接装置和加强板与多个贝壳形柔性结构单胞进行组装成基于贝壳形单胞的柔性结构。

技术总结
本发明公开了一种基于贝壳形单胞的柔性结构，属于柔性结构设计技术领域，包括连接装置、加强板，以及多个贝壳形柔性结构单胞组合而成的整体式结构。贝壳形柔性结构单胞是由两个柔性单元组合而成。柔性单元上的弯曲板区域沿圆周方向均匀分成偶数个弯曲板，单数的向左弯曲，双数的向右弯曲，相邻柔性单元上的弯曲板奇偶组合，并在相应的连接区焊接，组成贝壳形单胞，贝壳形单胞上空余的弯曲板与再相邻的柔性单元上的弯曲板再进行奇偶组合，构成多个贝壳形柔性结构单胞。本发明的柔性结构整体化免装配，重量轻，体积小，节约了装配成本和加工成本，且在力和位移传递的过程中不会产生磨损，进一步保证了结构的可靠性。进一步保证了结构的可靠性。进一步保证了结构的可靠性。


技术研发人员：周丽 许广航 邱涛
受保护的技术使用者：南京航空航天大学
技术研发日：2022.09.02
技术公布日：2022/11/15