一种具有粘弹性功能的结构单元的制作方法

本实用新型涉及一种结构单元，尤其是涉及具有粘弹性特性的结构单元。

背景技术：

现在为实现结构单元的粘弹性功能，往往设计成复杂的机构或系统，比如汽车的悬挂系统，为实现汽车阻尼减震的功能而设定，不仅结构复杂，质量较大，而且还只是车身整体结构的附加件，从而增加了车身整体结构的重量，还占用了较大的空间。因此，如何提出一种质量轻、结构简单又具有粘弹性功能，可以作为整体结构的一部分承载局部刚度的结构单元，成为亟需解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种结构简单、质量轻的具有粘弹性功能的结构单元。

本实用新型的技术解决方案是：一种具有粘弹性功能的结构单元，包括结构单元本体，在所述结构单元本体内设有至少一个相邻界面，界面两侧的相邻单元体在所述结构单元本体内部的受约束状态不同。

结构单元本体内设有至少一个界面，由于界面两侧的相邻两个单元体受约束状态不同，在受到外力作用下，两个单元体的变形不协调，发生相对滑动和摩擦，从而产生阻尼，使结构单元本体实现粘弹性功能，可以作为整体结构的一部分，承载局部刚度。这样形成的结构单元质量轻，形成粘弹性的结构简单。

在所述界面两侧的相邻单元体分别为两端均别与所述结构单元本体内连接的贯通板，以及一端自由且另一端与所述结构单元本体内连接的非贯通板。贯通板可以直接利用结构单元本体的框架部分实现，非贯通板的设计可以可以进一步减轻结构单元本体的质量。

在所述界面两侧的相邻单元体分别为交错设置的两个一端自由且另一端与所述结构单元本体内连接的非贯通板。非贯通板交错设置，可以充分利用结构单元本体内部空间，在具备粘弹性功能的基础上，还可以进一步减少单元的整体质量。

所述界面内填充有阻尼材料。进一步增加界面处的摩擦阻尼，提高单元本体的粘弹性。

所述贯通板和非贯通板分别为平面板或曲面板。增加结构单元本体作为整体结构的适应性。

本实用新型的优点是：结构简单又具有粘弹性功能，且可以作为整体结构的一部分来承载局部刚度的结构单元，为整体结构减重，节省空间。

附图说明

附图1为本实用新型实施例1的三维结构示意图；

附图2为本实用新型实施例1的侧视图；

附图3为本实用新型实施例2的三维结构示意图；

附图4为本实用新型实施例2的侧视图；

附图5为本实用新型实施例3的三维结构示意图；

附图6为本实用新型实施例3的侧视图；

附图7为本实用新型实施例4的三维结构示意图；

附图8为本实用新型实施例4的侧视图；

附图9为本实用新型实施例4的水平剖视图；

附图10为本实用新型实验例中加载卸载F-t图；

附图11为本实用新型实验例中位移-接触力曲线图；

1、结构单元本体，2、界面，3、贯通板，4、非贯通板。

具体实施方式

实施例1：

参阅图1-2，为一种具有粘弹性功能的结构单元，包括结构单元本体1，在结构单元本体1内设有两个相邻界面2，界面2两侧的相邻单元体在结构单元本体1内部的受约束状态不同。每个界面2两侧的相邻单元体分别为两端均与结构单元本体1内部连接的贯通板3和两个一端自由且另一端与结构的单元本体1连接的非贯通板4；形成的结构单元本体1由两个贯通板3和对置在贯通板3之间的两个非贯通板4组成，贯通板3分别形成结构单元本体1的外侧框架。在界面2内填充有沙子、泡沫或橡胶等阻尼材料。贯通板3和非贯通板4分别为平面板或曲面板。

结构单元本体1内由交错设置的贯通板3和非贯通板4形成两个界面2，由于界面2两侧的相邻两个单元体受约束状态不同，在受到外力作用下，两个单元体的变形不协调，发生相对滑动和摩擦，从而产生阻尼，使结构单元本体实现粘弹性功能，可以作为整体结构的一部分，承载局部刚度。这样形成的结构单元质量轻，形成粘弹性的结构简单。

实施例2：

参阅图3-4，为另一种具有粘弹性功能的结构单元，包括结构单元本体1，在结构单元本体1内设有三个相邻界面2，界面2两侧的相邻单元体在结构单元本体1内部的受约束状态不同。其中上下两个界面2两侧的相邻单元体分别为两端均与结构单元本体1内部连接的贯通板3和一个一端自由且另一端与结构的单元本体1连接的非贯通板4，中间一个界面2两侧的相邻单元体分别为交错设置的非贯通板4，形成的结构单元本体1由两个贯通板3和交错叠至在贯通板3之间的两个非贯通板4组成，贯通板3分别形成结构单元本体1的外侧框架。在界面2内填充有沙子、泡沫或橡胶等阻尼材料。其它技术特征与实施例1相同，在此不予赘述。

实施例3：

参阅图5-6，为又一种具有粘弹性功能的结构单元，包括结构单元本体1，在结构单元本体1内设有一个相邻界面2，界面2两侧的相邻单元体在结构单元本体1内部的受约束状态不同。其中界面2两侧的相邻单元体分别为两端均与结构单元本体1内部连接的贯通板3和一个一端自由且另一端与结构的单元本体1连接的非贯通板4，形成的结构单元本体1由一个贯通板3和一个非贯通板4组成，贯通板3和非贯通板4分别形成结构单元本体1的外侧框架。其它技术特征与实施例1相同，在此不予赘述。

实施例4：

参阅图7-9，为一种具有粘弹性功能的结构单元，包括结构单元本体1，在结构单元本体1内设有六个相邻界面2，界面2两侧的相邻单元体在结构单元本体1内部的受约束状态不同。其中位于上部的一个界面2两侧的相邻单元体分别为两端均与结构单元本体1内部连接的贯通板3和两个一端自由且另一端与结构的单元本体1连接的非贯通板4，位于下部的五个界面2两侧相邻单元体分别为两个一端自由且另一端与结构的单元本体1连接的非贯通板4，两个非贯通板4之间的三个界面2形成水平的“几”字形，形成的结构单元本体1由一个贯通板3和两个非贯通板4组成，贯通板3和非贯通板4分别形成结构单元本体1的外侧框架。其它技术特征与实施例1相同，在此不予赘述。

为进一步说明本实用新型实施例的有益效果，以下通过数值实验分析本实用新型实施例的粘弹性功能。

采用实施例1的结构，制作钢质的结构单元本体1(简称GT-BGTI-GT)，其中外部的两块贯通板的尺寸为：长1200mm，宽200mm，高50mm，中间两块非贯通板的尺寸为：长500mm，宽200mm，高50mm。

另外制作一块钢质的实心结构体(简称SX)，尺寸为：长1200mm，宽200mm，高150mm。

实验方法：GT-BGTI-GT和SX结构分别受到如图1中所示的向结构内部加卸的线性荷载，如图10所示，最大受力值为400KN，受力面积均为200mm*200mm。

参阅图11，绘制加载和卸载过程的位移－接触力曲线，曲线形成的封闭区域的面积即为结构的能量损失。SX在加载和卸载作用下位移-接触力曲线重合，无能量损失，GT-BGTI-GT在加载和卸载作用下位移－接触力曲线形成封闭区域，此位移－接触力曲线区域即为实施例1的结构的能量损耗46.81N.M，占总能量的比值为7.81％，由此说明实施例1的结构具有粘弹性功能。

上列详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。