一種多胞元的金屬多孔結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬多孔結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及的是一種多胞元的金屬多孔結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的多孔結(jié)構(gòu)主要分為三維胞元結(jié)構(gòu)、二維胞元結(jié)構(gòu)。三維胞元結(jié)構(gòu)的代表性結(jié)構(gòu)為泡沫招，該種結(jié)構(gòu)的材料相對(duì)二維胞元結(jié)構(gòu)材料而言，制備工藝復(fù)雜、產(chǎn)能低、成本高，應(yīng)用范圍相對(duì)有所限制；二維胞元結(jié)構(gòu)材料根據(jù)胞元形態(tài)的不同，有正六邊形、非規(guī)則六邊形、三角形、正方形等。以六邊形的胞元結(jié)構(gòu)金屬材料作為吸能結(jié)構(gòu)為例，由于其具有密度小、剛度低、壓縮變形能力大且變形可控等優(yōu)點(diǎn)，是理想的緩沖吸能材料。根據(jù)不同的需求，六邊形的胞元結(jié)構(gòu)金屬材料需要進(jìn)行針對(duì)性的選型及設(shè)計(jì)，包括材料的屈服強(qiáng)度、胞元規(guī)格等。由于在實(shí)際制造過(guò)程中，不同材料批次存在性能差異，同時(shí)胞元規(guī)格的變動(dòng)也會(huì)對(duì)生產(chǎn)帶來(lái)一定的影響，因此對(duì)緩沖吸能的設(shè)計(jì)要求帶來(lái)了難以靈活調(diào)節(jié)強(qiáng)度的問(wèn)題。
[0003]因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種多胞元的金屬多孔結(jié)構(gòu)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中三維胞元結(jié)構(gòu)制備工藝復(fù)雜、產(chǎn)能低、成本高，應(yīng)用范圍相對(duì)有所限制，且六邊形的胞元結(jié)構(gòu)金屬材料需要進(jìn)行針對(duì)性的選型及設(shè)計(jì)，對(duì)緩沖吸能的設(shè)計(jì)要求帶來(lái)了難以靈活調(diào)節(jié)強(qiáng)度的問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種多胞元的金屬多孔結(jié)構(gòu)，其中，包括多個(gè)金屬多孔單元，相鄰兩個(gè)金屬多孔單元通過(guò)焊接或粘接劑連接;所述金屬多孔單元包括六邊形孔格結(jié)構(gòu)，及與所述六邊形孔格結(jié)構(gòu)通過(guò)焊接或粘接劑連接的半六邊形孔格結(jié)構(gòu);所述半六邊形孔格結(jié)構(gòu)包括平板，固定在平板上表面的第一波紋箔片，及固定在平板下表面的、與第一波紋箔片沿波形方向鏡像分布的第二波紋箔片;所述六邊形孔格結(jié)構(gòu)由第三波紋箔片，及位于第三波紋箔片下方的、與第三波紋箔片沿波形方向鏡像分布的第四波紋箔片通過(guò)焊接或粘接劑連接而成。
[0006]多胞元的金屬多孔結(jié)構(gòu)，其中，所述第三波紋箔片的波谷平面與所述第四波紋箔片的波峰平面通過(guò)焊接或粘接劑連接。
[0007]所述多胞元的金屬多孔結(jié)構(gòu)，其中，所述第一波紋箔片的波谷平面與所述平板的上表面通過(guò)焊接或粘接劑連接。
[0008]所述多胞元的金屬多孔結(jié)構(gòu)，其中，所述第二波紋箔片的波峰平面與所述平板的下表面通過(guò)焊接或粘接劑連接。
[0009]所述多胞元的金屬多孔結(jié)構(gòu)，其中，所述第三波紋箔片的波谷平面與所述第四波紋箔片的波峰平面通過(guò)焊接或粘接劑連接。
[0010]所述多胞元的金屬多孔結(jié)構(gòu)，其中，所述第一波紋箔片與所述第二波紋箔片關(guān)于對(duì)稱面鏡像對(duì)稱。
[0011]所述多胞元的金屬多孔結(jié)構(gòu)，其中，所述第三波紋箔片與所述第四波紋箔片關(guān)于對(duì)稱面鏡像對(duì)稱。
[0012]本發(fā)明所提供的多胞元的金屬多孔結(jié)構(gòu)，通過(guò)將局部六邊形孔格結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為半六邊形孔格結(jié)構(gòu)，進(jìn)而提高金屬多孔結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，且半六邊形孔格結(jié)構(gòu)的比例越高，其軸向強(qiáng)度提升得越多，并且半六邊形孔格結(jié)構(gòu)也可以對(duì)材料整體的抗彎剛度得到一定提高。而且在制作半六邊形孔格結(jié)構(gòu)時(shí)，也只需在兩層波紋箔片中間增加一層平面金屬箔材，即可將六邊形的孔格結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為半六邊形的孔格結(jié)構(gòu)，工藝簡(jiǎn)單、可靠。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本發(fā)明中所述多胞元的金屬多孔結(jié)構(gòu)的局部爆炸示意圖。
[0014]圖2是本發(fā)明中所述多胞元的金屬多孔結(jié)構(gòu)中金屬多孔單元的截面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]本發(fā)明提供一種多胞元的金屬多孔結(jié)構(gòu)，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0016]請(qǐng)同時(shí)參閱圖1-圖2，其中圖1是本發(fā)明中所述多胞元的金屬多孔結(jié)構(gòu)的局部爆炸示意圖，圖2是本發(fā)明中所述多胞元的金屬多孔結(jié)構(gòu)中金屬多孔單元的截面示意圖。
[0017]如圖1-圖2所示，所述多胞元的金屬多孔結(jié)構(gòu)包括:多個(gè)金屬多孔單元，相鄰兩個(gè)金屬多孔單元通過(guò)焊接或粘接劑連接;所述金屬多孔單元包括六邊形孔格結(jié)構(gòu)100，及與所述六邊形孔格結(jié)構(gòu)100通過(guò)焊接或粘接劑連接的半六邊形孔格結(jié)構(gòu)200;所述半六邊形孔格結(jié)構(gòu)200包括平板210，固定在平板210上表面的第一波紋箔片220，及固定在平板210下表面的、與第一波紋箔片沿波形方向鏡像分布的第二波紋箔片230;所述六邊形孔格結(jié)構(gòu)100由第三波紋箔片110，及位于第三波紋箔片110下方的、與第三波紋箔片110沿波形方向鏡像分布的第四波紋箔片120通過(guò)焊接或粘接劑連接而成。
[0018]具體實(shí)施時(shí)，所述金屬多孔單元中包括的所述六邊形孔格結(jié)構(gòu)100及所述半六邊形孔格結(jié)構(gòu)200的比例可控。
[0019]當(dāng)需將所述六邊形孔格結(jié)構(gòu)100及所述半六邊形孔格結(jié)構(gòu)200的比例設(shè)置為1:1時(shí)，則一個(gè)金屬多孔單元中包括I個(gè)六邊形孔格結(jié)構(gòu)100，及I個(gè)半六邊形孔格結(jié)構(gòu)200;當(dāng)需將所述六邊形孔格結(jié)構(gòu)100及所述半六邊形孔格結(jié)構(gòu)200的比例設(shè)置為1:2時(shí)，則一個(gè)金屬多孔單元中包括I個(gè)六邊形孔格結(jié)構(gòu)100，及2個(gè)半六邊形孔格結(jié)構(gòu)200;……；當(dāng)將所述六邊形孔格結(jié)構(gòu)100及所述半六邊形孔格結(jié)構(gòu)200的比例設(shè)置為1:N時(shí)，則一個(gè)金屬多孔單元中包括I個(gè)六邊形孔格結(jié)構(gòu)100，及N個(gè)半六邊形孔格結(jié)構(gòu)200;其中，N為自然數(shù)。同樣的，當(dāng)需將所述六邊形孔格結(jié)構(gòu)100及所述半六邊形孔格結(jié)構(gòu)200的比例設(shè)置為N:1時(shí)，則一個(gè)金屬多孔單元中包括N個(gè)六邊形孔格結(jié)構(gòu)100，及I個(gè)半六邊形孔格結(jié)構(gòu)200。
[0020]為了提高金屬多孔結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，需在金屬多孔單元多設(shè)置半六邊形孔格結(jié)構(gòu)200。當(dāng)半六邊形孔格結(jié)構(gòu)200的比例越高，其軸向強(qiáng)度提升得越多，并且半六邊形孔格結(jié)構(gòu)200也可以對(duì)材料整體的抗彎剛度得到一定提高。
[0021]本發(fā)明中，通過(guò)增加或減少平板210的數(shù)量，能相應(yīng)改變六邊形胞元與半六邊形胞元所占比例。因?yàn)閷⑺霭肓呅慰赘窠Y(jié)構(gòu)200中的平板去掉，即由所述半六邊形孔格結(jié)構(gòu)200變成了所述六邊形孔格結(jié)構(gòu)100。
[0022]進(jìn)一步的，如圖2所示，所述第三波紋箔片110的波谷平面與所述第四波紋箔片120的波峰平面通過(guò)焊接或粘接劑連接;且所述第三波紋箔片110與所述第四波紋箔片120沿波形方向鏡像分布，也即所述第三波紋箔片110與所述第四波紋箔片120關(guān)于對(duì)稱面鏡像對(duì)稱。類似于將第三波紋箔片110看成一個(gè)正弦波，而第四波紋箔片120則與第三波紋箔片110相差的相位為(2η+1)π;其中η取整數(shù)。
[0023]進(jìn)一步的，如圖2所示，所述第一波紋箔片220的波谷平面與所述平板210的上表面通過(guò)焊接或粘接劑連接;所述第二波紋箔片230的波峰平面與所述平板210的下表面通過(guò)焊接或粘接劑連接;且所述第一波紋箔片220與所述第二波紋箔片230沿波形方向鏡像分布，也即所述第一波紋箔片220與所述第二波紋箔片230關(guān)于對(duì)稱面鏡像對(duì)稱。類似于將第一波紋箔片220看成一個(gè)正弦波，而第二波紋箔片230則與第一波紋箔片220相差的相位為(2η+1)π;其中η取整數(shù)。
[0024]具體的，當(dāng)將金屬多孔單元中所述六邊形孔格結(jié)構(gòu)100及所述半六邊形孔格結(jié)構(gòu)200均設(shè)置為I個(gè)時(shí)，且將所述六邊形孔格結(jié)構(gòu)100設(shè)置在上層，將所述半六邊形孔格結(jié)構(gòu)200設(shè)置在下層時(shí)，所述第四波紋箔片120的波谷平面與所述第一波紋箔片220的波峰平面通過(guò)焊接或粘接劑連接。且所述第二波紋箔片230的波谷平面與所述第三波紋箔片110的波峰平面通過(guò)焊接或粘接劑連接。
[0025]綜上所述，本發(fā)明所提供的通過(guò)將局部六邊形孔格結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為半六邊形孔格結(jié)構(gòu)，進(jìn)而提高金屬多孔結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，且半六邊形孔格結(jié)構(gòu)的比例越高，其軸向強(qiáng)度提升得越多，并且半六邊形孔格結(jié)構(gòu)也可以對(duì)材料整體的抗彎剛度得到一定提高。而且在制作半六邊形孔格結(jié)構(gòu)時(shí)，也只需在兩層波紋箔片中間增加一層平面金屬箔材，即可將六邊形的孔格結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為半六邊形的孔格結(jié)構(gòu)，工藝簡(jiǎn)單、可靠。
[0026]應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的舉例，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，如多孔結(jié)構(gòu)形態(tài)包括但不限于六邊形與半六邊形，所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多胞元的金屬多孔結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括多個(gè)金屬多孔單元，相鄰兩個(gè)金屬多孔單元通過(guò)焊接或粘接劑連接;所述金屬多孔單元包括六邊形孔格結(jié)構(gòu)，及與所述六邊形孔格結(jié)構(gòu)通過(guò)焊接或粘接劑連接的半六邊形孔格結(jié)構(gòu);所述半六邊形孔格結(jié)構(gòu)包括平板，固定在平板上表面的第一波紋箔片，及固定在平板下表面的、與第一波紋箔片沿波形方向鏡像分布的第二波紋箔片;所述六邊形孔格結(jié)構(gòu)由第三波紋箔片，及位于第三波紋箔片下方的、與第三波紋箔片沿波形方向鏡像分布的第四波紋箔片通過(guò)焊接或粘接劑連接而成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述多胞元的金屬多孔結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第三波紋箔片的波谷平面與所述第四波紋箔片的波峰平面通過(guò)焊接或粘接劑連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述多胞元的金屬多孔結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一波紋箔片的波谷平面與所述平板的上表面通過(guò)焊接或粘接劑連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述多胞元的金屬多孔結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二波紋箔片的波峰平面與所述平板的下表面通過(guò)焊接或粘接劑連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述多胞元的金屬多孔結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第三波紋箔片的波谷平面與所述第四波紋箔片的波峰平面通過(guò)焊接或粘接劑連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述多胞元的金屬多孔結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一波紋箔片與所述第二波紋箔片關(guān)于對(duì)稱面鏡像對(duì)稱。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述多胞元的金屬多孔結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第三波紋箔片與所述第四波紋箔片關(guān)于對(duì)稱面鏡像對(duì)稱。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種多胞元的金屬多孔結(jié)構(gòu)，通過(guò)將局部六邊形孔格結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為半六邊形孔格結(jié)構(gòu)，進(jìn)而提高金屬多孔結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，且半六邊形孔格結(jié)構(gòu)的比例越高，其軸向強(qiáng)度提升得越多，并且半六邊形孔格結(jié)構(gòu)也可以對(duì)材料整體的抗彎剛度得到一定提高。而且在制作半六邊形孔格結(jié)構(gòu)時(shí)，也只需在兩層波紋箔片中間增加一層平面金屬箔材，即可將六邊形的孔格結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為半六邊形的孔格結(jié)構(gòu)，工藝簡(jiǎn)單、可靠。
【IPC分類】B32B3/28, B32B7/12, B32B15/01
【公開(kāi)號(hào)】CN105500786
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201511013984
【發(fā)明人】羅昌杰, 于文澤, 胡舜
【申請(qǐng)人】深圳市乾行達(dá)科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年12月31日