一种负泊松比类蜂窝夹芯填充的汽车防撞梁

本发明属于汽车零部件，尤其是涉及一种负泊松比类蜂窝夹芯填充的汽车防撞梁。

背景技术：

1、汽车防撞梁是一种安装在汽车前部和后部的结构组件，可以在碰撞时吸收能量。当发生碰撞时，防撞梁会承受冲击力并开始变形，将部分能量转化为弹性变形能。这种变形过程可以延长碰撞的时间，从而降低冲击力的峰值，来减轻碰撞对车辆和乘客的冲击力。它可以将碰撞能量分散到车身其他部位，降低乘客受伤的风险。

2、现有汽车防撞梁为了增加防撞梁的刚性和强度，通常需要使用更多的材料，这会增加车辆的重量和成本；在高速碰撞的过程中，现有汽车防撞梁在一些碰撞情况下吸收冲击能量的能力不够，导致冲击力传递到车辆结构和乘客身上，增加乘车人员受伤的风险。

3、此外，传统的汽车防撞梁通常采用金属材料，如钢铁或铝合金，这些材料的生产和回收对环境会造成负面影响，对于材料可持续性的要求也是一个需要考虑的问题，因此，需要研发一种制造成本较低，且具有出色吸能性能的汽车防撞梁。

技术实现思路

1、为解决当前存在技术问题，本发明的主要目的在于提供一种负泊松比类蜂窝夹芯填充的汽车防撞梁，通过采用此防撞梁，有效降低防撞梁的制造成本，提高其吸能能力，从最大程度上降低乘客受伤的风险。

2、为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种负泊松比类蜂窝夹芯填充的汽车防撞梁，包括外防撞板和内防撞板，所述外防撞板和内防撞板之间安装有吸能装置；

3、所述吸能装置包括前顶板、后顶板、安装孔和填充结构，所述填充结构由负泊松比类蜂窝夹芯组成，所述负泊松比类蜂窝夹芯由前顶板和后顶板固定，并沿防撞梁的长度方向安装，所述负泊松比类蜂窝夹芯由若干个类蜂窝胞元所组成，所述类蜂窝胞元由弹性材料所制成。

4、所述外防撞板的中间位置向外凸形成条状的第一凸起边板，且第一凸起边板沿外防撞板的长度方向布置，所述外防撞板的内部对应第一凸起边板的位置设有第一条形槽，所述内防撞板的中间位置向外凸形成条状的第二凸起边板，且第二凸起边板沿内防撞板的长度方向布置，所述内防撞板的内部对应第二凸起边板的位置设有第二条形槽。

5、所述第一凸起边板和第二凸起边板上设置有安装孔。

6、所述前顶板和后顶板上设有安装块，安装块通过螺栓与外防撞板和内防撞板上的安装孔进行连接。

7、所述负泊松比类蜂窝夹芯通过焊接与前顶板和后顶板进行连接。

8、所述负泊松比类蜂窝夹芯由若干个类蜂窝胞元所组成，所述类蜂窝胞元为正八边形，且内设有负泊松结构，并满足尺寸关系：d1=3d2，d1为正八边形边长，d2为负泊松结构中心部位的间距。

9、每个正八边形内部设置的负泊松结构为四条弧形板构成的井字型结构，每条弧形板的两端分别与正八边形内部的间隔顶角相固定。

10、本发明有如下有益效果：

11、1、本结构中的吸能装置由负泊松比类蜂窝夹芯构成，本次设计结合了类蜂窝结构和负泊松比结构良好的吸能特性和变形稳定性，以此来提升防撞梁的吸能性能。

12、2、负泊松比类蜂窝夹芯相比于传统的防撞梁填充结构，拥有更优异的承载性能，可以承受较大的压缩和拉伸力。负泊松比类蜂窝夹芯结构可以在保持相同强度的情况下大幅减少所需材料的使用量，从而降低成本并减轻整体重量。

13、3、负泊松比类蜂窝夹芯在变形时拥有回弹恢复的趋势，这样可以产生反作用力和反作用力矩，当两车相撞时可以促使两车分离，降低伤害。

技术特征：

1.一种负泊松比类蜂窝夹芯填充的汽车防撞梁，其特征在于，包括外防撞板（3）和内防撞板（6），所述外防撞板（3）和内防撞板（6）之间安装有吸能装置；

2.根据权利要求1所述一种负泊松比类蜂窝夹芯填充的汽车防撞梁，其特征在于：所述外防撞板（3）的中间位置向外凸形成条状的第一凸起边板（1），且第一凸起边板（1）沿外防撞板（3）的长度方向布置，所述外防撞板（3）的内部对应第一凸起边板（1）的位置设有第一条形槽（4），所述内防撞板（6）的中间位置向外凸形成条状的第二凸起边板（5），且第二凸起边板（5）沿内防撞板（6）的长度方向布置，所述内防撞板（6）的内部对应第二凸起边板（5）的位置设有第二条形槽（7）。

3.根据权利要求2所述一种负泊松比类蜂窝夹芯填充的汽车防撞梁，其特征在于：所述第一凸起边板（1）和第二凸起边板（5）上设置有安装孔（9）。

4.根据权利要求2所述一种负泊松比类蜂窝夹芯填充的汽车防撞梁，其特征在于：所述前顶板（8）和后顶板（11）上设有安装块（12），安装块（12）通过螺栓（2）与外防撞板（3）和内防撞板（6）上的安装孔（9）进行连接。

5.根据权利要求2所述一种负泊松比类蜂窝夹芯填充的汽车防撞梁，其特征在于：所述负泊松比类蜂窝夹芯（10）通过焊接与前顶板（8）和后顶板（11）进行连接。

6.根据权利要求5所述一种负泊松比类蜂窝夹芯填充的汽车防撞梁，其特征在于：所述负泊松比类蜂窝夹芯（10）由若干个类蜂窝胞元所组成，所述类蜂窝胞元为正八边形，且内设有负泊松结构，并满足尺寸关系：d1=3d2，d1为正八边形边长，d2为负泊松结构中心部位的间距。

7.根据权利要求6所述一种负泊松比类蜂窝夹芯填充的汽车防撞梁，其特征在于：每个正八边形内部设置的负泊松结构为四条弧形板构成的井字型结构，每条弧形板的两端分别与正八边形内部的间隔顶角相固定。

技术总结
本发明提供了一种负泊松比类蜂窝夹芯填充的汽车防撞梁，包括外防撞板和内防撞板，所述外防撞板和内防撞板之间安装有吸能装置；所述吸能装置包括前顶板、后顶板、安装孔和填充结构，所述填充结构由负泊松比类蜂窝夹芯组成，所述负泊松比类蜂窝夹芯由前顶板和后顶板固定，并沿防撞梁的长度方向安装，所述负泊松比类蜂窝夹芯由若干个类蜂窝胞元所组成，所述类蜂窝胞元由弹性材料所制成。通过采用上述的汽车防撞梁能够起到很好的良好的吸能特性和变形稳定性，以此来提升防撞梁的吸能性能。

技术研发人员：李响,汪善豪,李宁创
受保护的技术使用者：三峡大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/8