一种一维展开机构与吸能材料复合作用的碰撞缓冲吸能装置

文档序号:1898949 发布日期:2021-11-30 浏览:11次 >En<

阅读说明:本技术 一种一维展开机构与吸能材料复合作用的碰撞缓冲吸能装置 (Collision buffering energy-absorbing device with composite action of one-dimensional unfolding mechanism and energy-absorbing material ) 是由 宋小科 于 2020-05-26 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种一维展开机构与吸能材料复合作用的碰撞缓冲吸能装置。该碰撞缓冲吸能装置包括一维展开机构和吸能材料,吸能材料设置在一维展开机构内部,与机构的上下平台相固连,不干涉机构的运动。一维展开机构的下平台固定,上平台收到碰撞的挤压作用发生运动,同时压缩吸能材料,吸能材料在压溃过程中吸收碰撞能量,从而缓冲碰撞冲击。吸能材料的类型和一维展开机构的构型都可以根据工作需要具体选择。一维展开机构抵抗斜向碰撞的刚度远超过吸能材料,从而在碰撞发生时,提高装置抵御斜向碰撞的能力,加强装置抵抗轴向失稳的能力。(The invention provides a collision buffering energy-absorbing device with a one-dimensional unfolding mechanism and an energy-absorbing material combined action. The collision buffering energy-absorbing device comprises a one-dimensional unfolding mechanism and energy-absorbing materials, wherein the energy-absorbing materials are arranged in the one-dimensional unfolding mechanism and fixedly connected with an upper platform and a lower platform of the mechanism, and do not interfere with the movement of the mechanism. The lower platform of the one-dimensional unfolding mechanism is fixed, the upper platform moves under the extrusion action of collision, and meanwhile, the energy-absorbing material is compressed and absorbs collision energy in the crushing process, so that collision impact is buffered. The type of energy absorbing material and the configuration of the one-dimensional deployment mechanism can be specifically selected according to the working requirements. The rigidity of the one-dimensional unfolding mechanism for resisting oblique collision is far higher than that of the energy-absorbing material, so that the oblique collision resistance of the device is improved and the axial instability resistance of the device is enhanced when collision occurs.)

一种一维展开机构与吸能材料复合作用的碰撞缓冲吸能装置

技术领域

本发明隶属于机械设备技术领域,涉及一种由一维展开机构和吸能材料复合构造的碰撞缓冲吸能装置,可用于轨道交通、汽车、航空航天等领域需要吸能碰撞能量的场合。

背景技术

随着经济技术的发展,各种机械设备,如轨道列车、汽车的速度越来越快,由此导致的碰撞后果极为严重,引起了人们对碰撞能量被动吸收装置的兴趣。除此之外,行星探测着陆器软着陆过程、直升机失事坠落等,都需要吸收碰撞过程产生的能量。针对这些应用需求,人们设计了各种碰撞能量吸收装置,如铝蜂窝、波纹管等。

传统碰撞能量吸收装置采用材料的变形来吸收碰撞能量,存在一些难以解决的问题,如材料纵向刚度低,碰撞行程过长时材料容易失稳;只能吸收正面碰撞的能量,对斜碰的缓冲效果不佳等。为了解决这些问题,除了改善材料本身性能外,还可以考虑其它角度。

一维可展开机构由连杆和运动副构成,可以实现一维方向的伸展和收拢,具有刚度高、精度好、重复折展精度高、可靠性高等优点,如今已广泛应用于空间伸展臂、空间可展桁架、卫星可展天线等领域。将一维可展开机构和吸能材料结合在一起,在纵向的碰撞方向,可展开机构可以提供较高的刚度,承担斜向受力,而吸能材料在机构收拢过程中吸收碰撞能量,两者相结合,可以克服单纯采用材料吸收碰撞能量的缺陷。本设计可以用于轨道列车、汽车碰撞时的能量吸收,或行星探测器软着陆过程中碰撞能量的吸收。

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