一种复合六边形吸能结构

1.本实用新型涉及吸能结构领域，尤其涉及一种复合六边形吸能结构。


背景技术：

2.随着汽车行业的不断发展，目前，在车辆碰撞被动安全研究中，人们主要致力于提高仿真运算速度，汽车碰撞与保护等研究领域，其中汽车车身结构的吸能保护成为新的研究热点，其主要的机理是制造可毁的汽车车身，以压缩毁坏非乘员生存区域的车身来吸收撞击能量，缓和冲击。其中汽车的地板结构也逐渐成为研究的重心。
3.在地板结构碰撞的研究中，目前主要是通过加强横向和纵向的加强梁来实现，其中地板的结构主要分为平板结构和蜂窝结构。对于平板结构，它主要是由两个上下板，中心固定板、两个固定边组成的。对于蜂窝结构，与平板结构不同的是其中心夹层是蜂窝状。在发生碰撞时，平板结构在第二阶段的变形位移量非常的大，并出现大量不规则的褶皱堆积，容易导致两块的平板向上或者向下凸出。现有的蜂窝结构在发生车辆侧碰时会出现溃缩过程较快，其蜂窝结构容易出现撕裂或者结构产生破坏，容易导致地板中间的结构发生堆积而不适合吸能。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种侧碰时不易撕裂的复合六边形吸能结构。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种复合六边形吸能结构，包括多个六边形单胞结构，所述六边形单胞结构包括短边、长边和至少两个支撑边，所述短边和长边的长度不相等且相对设置，所述长边和短边依次首尾连接形成六边形，以六边形相对设置的两端点之间的连线为主对角线，支撑边与主对角线重合设置。
7.作为上述技术方案的进一步改进：
8.所述短边的长度为d，长边的边长为d，满足d：d＝10～25∶40～70。
9.所述复合六边形吸能结构的实体率为10％
‑
25％。
10.所述复合六边形吸能结构的边厚为1
‑
3mm。
11.所述支撑边的数量为两个，两支撑边相交并连接。
12.所述复合六边形吸能结构的多个六边形单胞结构依次沿水平方向顺序排布，六边形单胞结构至少有一个长边彼此平行设置或位于同一直线上但不重合。
13.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
14.本实用新型通过在单胞结构中设置支撑边，以在单胞结构中形成内嵌结构，来改善吸能结构在侧面受力时压溃速度过快，保证结构在受力过大的情况下不产生撕裂现象。本实用新型复合六边形吸能结构应用于车辆地板中，可以有效的改善车辆发生侧碰时的吸能溃缩性能，可以防止侧碰发生时地板结构溃缩过程较快，有效改善单胞结构受力产生撕
裂破坏而失去吸能特性的情况。
附图说明
15.图1是本实用新型的结构示意图。
16.图2是本实用新型六边形单胞结构的结构示意图。
17.图3是本实用新型受力点示意图。
18.图中各标号表示：1、短边；2、长边；3、支撑边。
具体实施方式
19.以下将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。除非特殊说明，本实用新型采用的仪器或材料为市售。
20.如图1至3所示，本实施例的复合六边形吸能结构，包括多个六边形单胞结构，六边形单胞结构包括短边1、长边2和至少两个支撑边3，短边1和长边 2的长度不相等且相对设置，长边2和短边1依次首尾连接形成六边形，以六边形相对设置的两端点之间的连线为主对角线，支撑边3与主对角线重合设置，支撑边3将六边形单胞结构分成多个区域。
21.本申请的复合六边形吸能结构，多个六边形单胞结构依次沿水平方向顺序排布，六边形单胞结构至少有一个长边2彼此平行设置或位于同一直线上但不重合。
22.如图2所示为单胞结构的示例图，本实施例中，短边1的长度为d，长边2 的边长为d，满足d：d＝10～25∶40～70。可根据实际的需要选择不同的长边 2边长d和短边1边长d的比例。
23.本实施例中，复合六边形吸能结构的实体率为10％
‑
25％。
24.本实施例中，复合六边形吸能结构的边厚为1
‑
3mm。
25.本实施例中，支撑边3的数量为两个，两支撑边3相交并连接。当支撑边 3与支撑边3并未连接时，单胞结构中，两支撑边3和两支撑边3之间的两边长构成了内嵌结构。在其他实施例中，支撑边3可为三个，也可取得相同或相似的技术效果。
26.实体率是指：在限定吸能结构的中面矩形大小范围内，用材料填充的投影面积占整个矩形投影面积的百分率。
27.边厚是指：碰撞时吸能结构中面向两侧拉升的距离(例：边厚为2mm时，两侧各拉升1mm)。
28.表1各实施例的参数
29.实施例边厚s(mm)实体率ad(mm)d(mm)11.510.5％10702214.8％156032.519.35％20504324.3％2540
30.当吸能结构发生侧碰时，其单胞结构的受力有两种，一种是结构边(长2 边或短边1)受力，如图3中间箭头所示，另一种是六边形的端点(棱角)受力，如图3右侧箭头所示。当受力在边长上时，由于应力作用，单胞结构会在图中区域a处发生撕裂，单胞结构稍有损坏，但单胞的其他部分(如区域b,c,d 等部位)会继续保存完整。当受力在单胞结构的棱角上
(如图3所示)时，由于作用力的存在，单胞可能会在棱角处产生撕裂，会造成棱角相邻的两部分结构破坏(例如图3中区域a,b两部分)，但单胞的其他结构会保存完整(如图3中区域d,c两部分)。复合六边形吸能结构单胞无论在何种受力情况下都会保存一部分结构完整，使得在侧碰刚发生时结构不会完全被破坏，从而保留一定的吸能特性，结构不会完全失效。
31.虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。


技术特征：
1.一种复合六边形吸能结构，包括多个六边形单胞结构，其特征在于：所述六边形单胞结构包括短边(1)、长边(2)和至少两个支撑边(3)，所述短边(1)和长边(2)的长度不相等且相对设置，所述长边(2)和短边(1)依次首尾连接形成六边形，以六边形相对设置的两端点之间的连线为主对角线，支撑边(3)与主对角线重合设置。2.根据权利要求1所述复合六边形吸能结构，其特征在于：所述短边(1)的长度为d，长边(2)的边长为d，满足d：d＝10～25∶40～70。3.根据权利要求1或2所述复合六边形吸能结构，其特征在于：所述复合六边形吸能结构的实体率为10％
‑
25％。4.根据权利要求1或2所述复合六边形吸能结构，其特征在于：所述复合六边形吸能结构的边厚为1
‑
3mm。5.根据权利要求1或2所述复合六边形吸能结构，其特征在于：所述支撑边(3)的数量为两个，两支撑边(3)相交并连接。6.根据权利要求1或2所述复合六边形吸能结构，其特征在于：所述复合六边形吸能结构的多个六边形单胞结构依次沿水平方向顺序排布，六边形单胞结构至少有一个长边(2)彼此平行设置或位于同一直线上但不重合。

技术总结
本实用新型公开了一种复合六边形吸能结构，包括多个六边形单胞结构，所述六边形单胞结构包括短边、长边和至少两个支撑边，所述短边和长边的长度不相等且相对设置，所述长边和短边依次首尾连接形成六边形，以六边形相对设置的两端点之间的连线为主对角线，支撑边与主对角线重合设置。本实用新型具有侧碰时不易撕裂的优点。裂的优点。裂的优点。


技术研发人员：肖罡 袁涛 沈金屹 陈俊鹏
受保护的技术使用者：江西应用科技学院
技术研发日：2021.03.08
技术公布日：2021/12/3