一种微桁架结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种微桁架结构。所述微桁架结构包括两层蒙皮以及位于两层蒙皮之间的梁式矩阵结构，梁式矩阵结构由多个相互连接的胞单元组成；每个胞单元包括四个连接点，每个连接点用于与其相邻的胞单元的连接点连接；胞单元包括多个分体单元组成，每个分体单元由四个杆单元组成；各个杆单元相交，形成一个共有端点，四个杆单元中一个杆单元的另一个端点作为连接点，其他几个杆单元的端点用于与其他分体单元中的杆单元连接；一个分体单元的任意两个杆单元自共有端点处相交所形成的角度均相同。本实用新型专利技术的微桁架结构具有可承受各个方向的载荷，具有较强的承载能力和力学可设计性的优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及桁架
，特别是涉及一种微桁架结构。
技术介绍
微桁架结构一般由上下两层蒙皮和中间的梁式矩阵结构组成，上下两层蒙皮起到分散载荷的作用，主要载荷由中间的梁式矩阵结构承受。梁式矩阵结构的单胞是一种由直杆组成的具有三角形单元的平面或空间结构，主要由杆件承受轴向拉力或者压力，从而充分利用材料的强度，起到节省材料，减轻自重和增大刚度的作用。微桁架结构一般承受垂直于蒙皮的载荷效率较高，然而缺点也很明显。当施加不垂直于蒙皮的载荷，或者施加不均匀的载荷，局部杆件承受较大载荷，会导致局部杆件不承载，另一部分杆件总体失稳，从而大大损伤微桁架结构的整体承载能力。因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种微桁架结构来克服或至少减轻现有技术的中的至少一个上述缺陷。为实现上述目的，本技术提供一种微桁架结构，所述微桁架结构包括两层蒙皮以及位于两层蒙皮之间的梁式矩阵结构，所述梁式矩阵结构由多个相互连接的胞单元组成；每个所述胞单元包括四个连接点，每个所述连接点用于与其相邻的胞单元的连接点连接；所述胞单元包括多个分体单元组成，每个分体单元由四个杆单元组成；各个杆单元相交，形成一个共有端点，所述四个杆单元中一个杆单元的另一个端点作为所述连接点，其他几个杆单元的端点用于与其他分体单元中的杆单元连接；一个所述分体单元的任意两个杆单元自所述共有端点处相交所形成的角度均相同。优选地，一个所述分体单元中的各个杆单元的尺寸均相等。优选地，所述分体单元的任意两个杆单元自所述共有端点处相交所形成的角度在100度至110度之间。优选地，所述分体单元的任意两个杆单元自所述共有端点处相交所形成的角度为109.5度。优选地，所述胞单元以增材制造技术制造而成。本技术的微桁架结构具有如下优点：1、从各个角度来看，该单胞能承受的力都是均匀的，因此在承载方向上进行叠加，可承受各个方向的载荷，具有较强的承载能力和力学可设计性；2、任何形状的物体都可以用正四面体来分割，正四面体的稳定性较好，不容易变形，因此配合异形蒙皮，该微桁架结构可以被塑造成任意形状，具有良好的适应性，而不损失其力学特性。附图说明图1是根据本技术一实施例的微桁架结构的结构示意图。图2是图1所示的微桁架结构中的胞单元的结构示意图。附图标记：1梁式矩阵结构4分体单元2胞单元5杆单元3连接点51共有端点具体实施方式为使本技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。下面结合附图对本技术的实施例进行详细说明。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。图1是根据本技术一实施例的微桁架结构的结构示意图。图2是图1所示的微桁架结构中的胞单元的结构示意图。如图1及图2所示的微桁架结构包括两层蒙皮以及位于两层蒙皮之间的梁式矩阵结构1，梁式矩阵结构1由多个相互连接的胞单元2组成；每个胞单元2包括四个连接点3，每个连接点3用于与其相邻的胞单元的连接点连接；胞单元2包括多个分体单元51组成，每个分体单元51由四个杆单元5组成；各个杆单元5相交，形成一个共有端点4，四个杆单元5中一个杆单元的另一个端点作为连接点3，其他几个杆单元5的端点用于与其他分体单元51中的杆单元5连接；一个分体单元51的任意两个杆单元5自共有端点处相交所形成的角度均相同。在本实施例中，一个分体单元51中的各个杆单元5的尺寸均相等。可以理解的是，在一个备选实施例中，各个杆单元的尺寸可以不相等。分体单元51的任意两个杆单元5自共有端点处相交所形成的角度在100度至110度之间。在本实施例中，分体单元51的任意两个杆单元5自共有端点处相交所形成的角度约为109.5度，精确值arccos(-1/3)。有利的是，在本实施例中，胞单元以增材制造技术制造而成。最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微桁架结构，其特征在于，所述微桁架结构包括两层蒙皮以及位于两层蒙皮之间的梁式矩阵结构(1)，所述梁式矩阵结构(1)由多个相互连接的胞单元(2)组成；每个所述胞单元(2)包括四个连接点(3)，每个所述连接点(3)用于与其相邻的胞单元的连接点连接；所述胞单元(2)包括多个分体单元(51)组成，每个分体单元(51)由四个杆单元(5)组成；各个杆单元(5)相交，形成一个共有端点(4)，所述四个杆单元(5)中一个杆单元的另一个端点作为所述连接点(3)，其他几个杆单元(5)的端点用于与其他分体单元(51)中的杆单元(5)连接；一个所述分体单元(51)的任意两个杆单元(5)自所述共有端点处相交所形成的角度均相同。

【技术特征摘要】
1.一种微桁架结构，其特征在于，所述微桁架结构包括两层蒙皮以及位于两层蒙皮之间的梁式矩阵结构(1)，所述梁式矩阵结构(1)由多个相互连接的胞单元(2)组成；
每个所述胞单元(2)包括四个连接点(3)，每个所述连接点(3)用于与其相邻的胞单元的连接点连接；
所述胞单元(2)包括多个分体单元(51)组成，每个分体单元(51)由四个杆单元(5)组成；
各个杆单元(5)相交，形成一个共有端点(4)，所述四个杆单元(5)中一个杆单元的另一个端点作为所述连接点(3)，其他几个杆单元(5)的端点用于与其他分体单元(51)中的杆单元(5)连接；
一个所述分体单元(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾晔，孟凡譞，张德宇，朱建良，禹志刚，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所，
类型：新型
国别省市：辽宁;21