System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种复合型BCC-B点阵隔振结构制造技术_技高网

一种复合型BCC-B点阵隔振结构制造技术

技术编号:41404432 阅读:13 留言:0更新日期:2024-05-20 19:30
一种复合型BCC‑B点阵隔振结构属于隔振领域;包括BCC胞元结构梁,BCC胞元结构梁两端部上分别固装1/8球单元,8根BCC胞元结构梁内端部上的1/8球单元相互固装成一体,构成整体球形节点的BCC‑B胞元结构,BCC‑B胞元结构经周期性阵列组成BCC‑B点阵隔振结构,BCC胞元结构梁直径d与BCC‑B胞元结构外形尺寸L的关系应满足0.075≤d/L≤0.15,BCC‑B胞元结构节点实心球直径b应满足BCC胞元结构梁外侧和1/8球单元的球面上涂敷有高性能阻尼材料;本发明专利技术有效改善了BCC点阵隔振结构的应力集中效应,极大地提高了隔振结构的承载能力和阻尼比,解决了现有技术无法满足在辐射、高温老化等恶劣环境下实现轻质紧凑、低刚度、大承载和大阻尼的需求问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于隔振领域,主要涉及一种轻质紧凑、低刚度、大承载和大阻尼的复合型bcc-b点阵隔振结构。


技术介绍

1、随着我国航空航天、舰船的迅速发展,其内部核心设备的隔振元件的轻量化设计需求日趋强烈。一方面,轻量化隔振设计可以有效节省燃料,大幅提升有效行程;另一方面,轻量化的隔振设计能够有效降低总体质量,能够大幅提高有效载荷。同时,由于空间结构限制以及负载具备大质量特点,对隔振元件提出了轻质、紧凑、大承载的需求,此外,还需要具备抗辐射、耐腐蚀等性能。金属点阵结构由于具备轻质、高强的特点,已经作为支撑部件得到了广泛的研究,如申请号为201910398127.6的专利提出了一种节点增强型的点阵结构,通过在点阵结构节点处增加球单元,并且在圆角连接不同杆,实现杆结构的平滑过渡,实现了增大弹性模量和提升极限抗压强度的作用,但是该方案未考虑点阵结构的隔振性能。

2、将金属点阵结构应用于隔振时,其刚度和屈服强度(对应承载能力)两个主要的性能参数呈现出一个相互矛盾的现象,即降低刚度有利于降低隔振起始频率,但是相应的承载能力也会降低。根据隔振理论可知,系统隔振效果由刚度和负载质量共同决定,因此将点阵结构应用于隔振时,需要在其刚度和承载能力(对应屈服强度)之间进行合理权衡设计。采用抗辐射、耐腐蚀性能强的金属材料制造的bcc点阵结构具有简单、易于设计加工,并且具备各向同性的优良特点,是航空航天、舰船领域首选的点阵隔振结构。但是通过对bcc点阵结构的研究可知,在其节点处存在应力集中效应,不利于实现大承载的需求,并且阻尼性能差(阻尼比0.02左右),成为制约其应用于航空航天、核动力舰船等领域的主要因素。因此亟需提出一种轻质紧凑、抗辐射、抗老化、低刚度、大承载和阻尼性能强的点阵隔振结构,以满足航空航天、舰船等内部高端装备的隔振需求。


技术实现思路

1、本专利技术的目的就是针对现有技术无法满足航空航天、舰船等领域对隔振结构提出的轻质紧凑、抗辐射、抗老化、低刚度、大承载和阻尼性能强的需求问题,提出一种轻质紧凑、抗辐射、抗老化、低刚度、大承载和阻尼性能强的复合型bcc-b点阵隔振结构,达到满足对航空航天、舰船等面临严苛环境条件领域的高端装备的大承载和大阻尼隔振器使用需要的目的。

2、本专利技术的目的是这样实现的:

3、一种复合型bcc-b点阵隔振结构,包括bcc胞元结构梁,在所述bcc胞元结构梁两端部上分别固装1/8球单元,8根bcc胞元结构梁内端部上的1/8球单元相互固装成一体,构成整体球形节点的bcc-b胞元结构,所述bcc-b胞元结构经周期性阵列组成bcc-b点阵隔振结构;所述的bcc胞元结构梁直径d与bcc-b胞元结构外形尺寸l的关系应满足0.075≤d/l≤0.15;所述的bcc-b胞元结构节点实心球直径b应满足

4、优选的,所述bcc胞元结构梁外侧和1/8球单元的球面上涂敷有高性能阻尼材料。

5、优选的,所述高性能阻尼材料为高性能阻尼型聚脲材料。

6、优选的,所述bcc-b点阵隔振结构的材料为可进行3d打印的金属材料,包括304不锈钢、316l不锈钢和ti-6al-4v。

7、本专利技术技术产生的良好效果在于:

8、(1)本专利技术改善了bcc点阵隔振结构的应力集中效应,使得本专利技术在点阵结构质量、刚度变化较小的前提下,承载能力得到极大的提高,有效降低了bcc点阵隔振结构的固有频率。通过在bcc点阵隔振结构的bcc胞元结构梁两端部上分别固装1/8球单元,并将8根bcc胞元结构梁内端部1/8球单元相互固装成一体,构成整体球形节点的bcc-b胞元结构的方式,有效改善了bcc点阵隔振结构的应力集中效应,实现了在质量、刚度变化较小的前提下极大提高其承载能力的需求,相比相同尺寸大小和胞元参数的bcc点阵结构,所提出的bcc-b点阵结构的承载能力可提高30%以上,固有频率可降低10%以上。

9、(2)本专利技术在bcc点阵结构整体质量变化不大的情况下有效提高了bcc点阵结构的阻尼能力,能够有效衰减振动传递率峰值,实现更好的隔振效果。通过在bcc-b胞元结构梁外侧和1/8球单元的球面上涂敷高性能阻尼材料的方式增大隔振结构阻尼性能,在胞元结构外形尺寸相同的前提下,阻尼比可提高至0.08以上。

10、(3)本专利技术可以根据具体的空间安装尺寸、振动频率和负载要求,对点阵结构大小、孔隙率、梁直径、球直径以及涂敷材料和涂敷厚度进行选择和调整,以实现最佳的承载能力和隔振效果。

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【技术保护点】

1.一种复合型BCC-B点阵隔振结构,包括BCC胞元结构梁(2),其特征在于:在所述BCC胞元结构梁(2)两端部上分别固装1/8球单元(1),8根BCC胞元结构梁(2)内端部上的1/8球单元(1)相互固装成一体,构成整体球形节点的BCC-B胞元结构,所述BCC-B胞元结构经周期性阵列组成BCC-B点阵隔振结构;所述的BCC胞元结构梁(2)直径d与BCC-B胞元结构外形尺寸L的关系应满足0.075≤d/L≤0.15;所述的BCC-B胞元结构节点实心球直径b应满足

2.根据权利要求1所述的一种复合型BCC-B点阵隔振结构,其特征在于:在所述BCC胞元结构梁(2)外侧和1/8球单元(1)的球面上涂敷有高性能阻尼材料(3)。

3.根据权利要求2所述的一种复合型BCC-B点阵隔振结构,其特征在于:所述高性能阻尼材料(3)包括但不限于聚脲材料。

4.根据权利要求1所述的一种复合型BCC-B点阵隔振结构,其特征在于:所述BCC-B点阵隔振结构的材料为可进行3D打印的金属材料,包括但不限于304不锈钢、316L不锈钢和Ti-6Al-4V。

【技术特征摘要】

1.一种复合型bcc-b点阵隔振结构,包括bcc胞元结构梁(2),其特征在于:在所述bcc胞元结构梁(2)两端部上分别固装1/8球单元(1),8根bcc胞元结构梁(2)内端部上的1/8球单元(1)相互固装成一体,构成整体球形节点的bcc-b胞元结构,所述bcc-b胞元结构经周期性阵列组成bcc-b点阵隔振结构;所述的bcc胞元结构梁(2)直径d与bcc-b胞元结构外形尺寸l的关系应满足0.075≤d/l≤0.15;所述的bcc-b胞元结构节点实心球直径b应满足

2.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:程钟义崔俊宁张新彬
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:

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