【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于缓冲吸能领域，具体涉及一种基于油液负刚度蜂窝的缓冲吸能系统。
技术介绍
1、负刚度蜂窝是一种利用曲梁屈曲模态的跳变转换实现负刚度行为的负刚度蜂窝结构，是一种具有高刚度和可恢复性的机械超结构。由于其具有的特殊的性质或功能，如负刚度效应、多稳态效应、可重复特性等，负刚度蜂窝结构作为一种新型的轻质多功能结构在冲击吸能、振动控制、噪声隔离等领域具有广泛的应用前景。
2、负刚度蜂窝的本质是放大了材料的弹性特点,使得结构材料在压缩过程中利用材料的弹性吸收能量并在卸载后释放，实现可重复使用。由于现有的负刚度蜂窝多为曲梁结构，这种形式的负刚度蜂窝能量吸收效率低下，无法承受强载荷的作用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于油液负刚度蜂窝的缓冲吸能系统，本专利技术将曲梁负刚度蜂窝旋转一周形成圆顶形负刚度蜂窝，将流体阻尼集成到负刚度蜂窝中，在压缩过程中的体积变化会产生阻尼力，这在保持原始负刚度蜂窝的特性同时提高了承载性能。且通过调整负刚度蜂窝的高度与厚度的比值，实现负刚度蜂窝的单次使用和重复使用，通过调整阻尼孔的面积，实现能量吸收能力的调节，进而实现不同载荷大小下的缓冲吸能效果。
2、实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种基于油液负刚度蜂窝的缓冲吸能系统，包括负刚度蜂窝、油腔盖、油腔主体和油液；
3、负刚度蜂窝为主体呈类圆顶形，类圆顶形由余弦曲线旋转一周形成，圆顶中心上设有圆柱形的支撑柱，支撑柱与产生载荷的部件相连接，主体类圆顶形的1/
4、油腔盖和油腔主体形成油腔，油腔内设油液，负刚度蜂窝类圆顶形主体位于油腔内，且油液没过阻尼孔，类圆顶形主体最外缘压接在油腔盖和油腔主体之间；
5、油腔主体底部设有连接柱、并通过连接柱和待防护部件相连。
6、进一步的，油腔盖和油腔主体相配合处为台阶形，台阶中部为螺纹配合连接，并在连接时加入密封胶。
7、进一步的，油腔盖最外周设有外缘，且装配后外缘位于油腔主体环形侧壁上，用于安装定位。
8、进一步的，油腔盖中心设有通孔用于通过负刚度蜂窝的中心支撑柱，通孔内壁有一圈凹槽，用于安装密封圈。
9、进一步的，余弦曲线如式(1)，其中y表示从水平弦线到距离中心线x处的轮廓形状的垂直距离，旋转轴为y轴：
10、
11、式中：h为顶点高度、t为厚度、l为跨度、r为小孔半径。
12、进一步的，通过调节阻尼孔的个数和半径即阻尼孔的总面积实现阻尼力大小的调节，阻尼力和阻尼孔总面积之和的平方呈反比，具体如下：
13、
14、式中：f为阻尼力、为油腔压缩体积变化率、cd为流量系数、ax为阻尼孔总面积之和、ρ为油液密度、a1为工作面积。
15、一种绳网发射缓冲系统，包括发射腔体、上述的油液负刚度蜂窝缓冲吸能系统、转接座和固定环；
16、转接座首先和油液负刚度蜂窝缓冲吸能系统通过螺纹连接，然后转接座穿过发射腔体外部平台的通孔，通过固定环将转接座和油液负刚度蜂窝缓冲吸能系统与发射腔体螺纹连接。
17、进一步的，还包括牵引体、发射筒、点火器和发射架；
18、牵引体为牵引绳网运动的质量块，发射筒用于固定牵引体；发射腔体用于固定发射筒；点火器用于提供牵引体的发射动能，发射架用于将发射缓冲系统和发射平台固连；
19、当点火器工作后，气体在发射腔体内部膨胀，一部分气体推动牵引体沿着发射筒运动，另一部分气体作用在发射腔体内部，使得发射腔体和转接座向下运动，进而压缩油液负刚度蜂窝缓冲吸能系统；负刚度蜂窝中心支撑柱受到压缩载荷向下运动，其曲面阻尼孔也向下运动，压缩油腔内部油液，使得油液通过负刚度蜂窝曲面阻尼孔流出，负刚度蜂窝上下曲面产生压力差，进而产生油液阻尼力；当压缩过程结束后，负刚度蜂窝根据设计参数，即高度与厚度的比值，产生单稳态或多稳态效果，实现对冲击载荷的重复或单次稳定缓冲吸能效果。
20、本专利技术与现有技术相比，其显著优点在于：
21、(1)相比于负刚度蜂窝缓冲吸能的形式，该系统添加了油液作为阻尼介质，大大提高了整个系统的承载能力。
22、(2)基于油液负刚度蜂窝的缓冲吸能系统可以根据需要设定缓冲行程，可以实现低行程下的强缓冲吸能能力。
23、(3)基于油液负刚度蜂窝的缓冲吸能系统应用场景广泛，可以根据不同的尺寸空间、压缩速度、压缩行程和缓冲需求设计匹配不同参数的缓冲吸能系统。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于油液负刚度蜂窝的缓冲吸能系统，其特征在于，包括负刚度蜂窝(401)、油腔盖(402)、油腔主体(403)和油液(405)；
2.根据权利要求1所述的缓冲吸能系统，其特征在于，油腔盖(402)和油腔主体(403)相配合处为台阶形，台阶中部为螺纹配合连接，并在连接时加入密封胶。
3.根据权利要求2所述的缓冲吸能系统，其特征在于，油腔盖(402)最外周设有外缘，且装配后外缘位于油腔主体(403)环形侧壁上，用于安装定位。
4.根据权利要求3所述的缓冲吸能系统，其特征在于，油腔盖(402)中心设有通孔用于通过负刚度蜂窝(401)的中心支撑柱，通孔内壁有一圈凹槽，用于安装密封圈(404)。
5.根据权利要求1所述的缓冲吸能系统，其特征在于，余弦曲线如式(1)，其中y表示从水平弦线到距离中心线x处的轮廓形状的垂直距离，旋转轴为y轴：
6.根据权利要求1所述的缓冲吸能系统，其特征在于，通过调节阻尼孔的个数和半径即阻尼孔的总面积实现阻尼力大小的调节，阻尼力和阻尼孔总面积之和的平方呈反比，具体如下：
7.一种绳网发
8.根据权利要求7所述的绳网发射缓冲系统，其特征在于，还包括牵引体(1)、发射筒(2)、点火器(7)和发射架(8)；
...【技术特征摘要】
1.一种基于油液负刚度蜂窝的缓冲吸能系统，其特征在于，包括负刚度蜂窝(401)、油腔盖(402)、油腔主体(403)和油液(405)；
2.根据权利要求1所述的缓冲吸能系统，其特征在于，油腔盖(402)和油腔主体(403)相配合处为台阶形，台阶中部为螺纹配合连接，并在连接时加入密封胶。
3.根据权利要求2所述的缓冲吸能系统，其特征在于，油腔盖(402)最外周设有外缘，且装配后外缘位于油腔主体(403)环形侧壁上，用于安装定位。
4.根据权利要求3所述的缓冲吸能系统，其特征在于，油腔盖(402)中心设有通孔用于通过负刚度蜂窝(401)的中心支撑柱，通孔内壁有一圈凹槽，用于安装密封圈(40...
【专利技术属性】
技术研发人员：岳帅，史文辉，王子豪，吴春博，杜忠华，李梦生，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。