一種抗壓微桁架夾層結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型涉及飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種抗壓微桁架夾層結(jié) 構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 微桁架夾層結(jié)構(gòu)一般由上下兩層面板和中間的梁式矩陣結(jié)構(gòu)組成，上下兩層面板 起到分散載荷的作用，主要載荷由中間的梁式矩陣結(jié)構(gòu)承受。梁式矩陣結(jié)構(gòu)的單胞是一種 由直桿組成的具有三角形單元的平面或空間結(jié)構(gòu)，主要由桿件承受軸向拉力或者壓力，從 而充分利用材料的強(qiáng)度，起到節(jié)省材料，減輕自重和增大剛度的作用。
[0003] 微桁架夾層結(jié)構(gòu)一般承受垂直于面板的載荷效率較高，然而缺點(diǎn)也很明顯。當(dāng)施 加不垂直于面板的載荷，或者施加不均勻的載荷，局部桿件承受較大載荷，會(huì)導(dǎo)致局部桿件 不承載，另一部分桿件總體失穩(wěn)，從而大大損傷微桁架夾層結(jié)構(gòu)的整體承載能力。
[0004]隨著3D打印技術(shù)日益完善，微桁架夾層結(jié)構(gòu)作為一種多功能一體化輕質(zhì)結(jié)構(gòu)具有 優(yōu)良的面內(nèi)、面外力學(xué)性能、良好的導(dǎo)熱散熱性能和較強(qiáng)的可設(shè)計(jì)性，近年來受到了廣泛關(guān) 注。而何種微桁架拓?fù)洳贾梅桨缸钸m合何種多功能設(shè)計(jì)的具體要求成為研究的熱點(diǎn)問題。
[0005] 現(xiàn)在亟需解決的技術(shù)問題是如何設(shè)計(jì)一種微桁架夾層結(jié)構(gòu)，以彌補(bǔ)上述現(xiàn)有技術(shù) 中存在的技術(shù)上的缺陷。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006] 本實(shí)用新型的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、具 有優(yōu)良的面內(nèi)、面外力學(xué)性能、良好的導(dǎo)熱散熱性能和較強(qiáng)的可設(shè)計(jì)性的抗壓微桁架夾層 結(jié)構(gòu)。
[0007] 本實(shí)用新型的目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種抗壓微桁架夾層結(jié)構(gòu)，包括兩層 面板以及位于兩層面板之間的梁式矩陣結(jié)構(gòu)，梁式矩陣結(jié)構(gòu)由多個(gè)相互連接的單胞構(gòu)成； 每個(gè)單胞為由多個(gè)等長(zhǎng)的豎直桿、斜桿以及水平桿連接構(gòu)成正八面體結(jié)構(gòu);每個(gè)單胞中的 一個(gè)頂點(diǎn)通過水平桿連接異于一個(gè)相鄰的頂點(diǎn)，與上述一個(gè)頂點(diǎn)相鄰的第二頂點(diǎn)通過水平 桿連接異于上述第二頂點(diǎn)相鄰的頂點(diǎn)，兩水平桿相交構(gòu)成十字架結(jié)構(gòu);斜桿為構(gòu)成單胞的 正八面體結(jié)構(gòu)的桿結(jié)構(gòu);豎直桿垂直于十字架結(jié)構(gòu)所屬平面并與斜桿的中點(diǎn)位置相交。
[0008] 上述方案中優(yōu)選的是，梁式矩陣結(jié)構(gòu)中每?jī)蓚€(gè)相鄰的單胞通過共用斜桿實(shí)現(xiàn)單胞 之間的連接，通過單胞的連接實(shí)現(xiàn)空間的梁式矩陣結(jié)構(gòu)。
[0009]上述任一方案中優(yōu)選的是，構(gòu)成單胞的斜桿長(zhǎng)度相等，定義:豎直桿的長(zhǎng)度為b，斜 桿的長(zhǎng)度為a，其中，b二％/lx a。這樣設(shè)計(jì)的單胞方便單胞之間的相互連接，并且將單 胞設(shè)計(jì)為正多面體的結(jié)構(gòu)，使結(jié)構(gòu)受力更穩(wěn)定。
[0010] 上述任一方案中優(yōu)選的是，豎直桿垂直于面板。不僅上述斜桿構(gòu)成的正多面體結(jié) 構(gòu)受力，豎直桿與板面垂直，同樣可以分擔(dān)面板給予梁式矩陣結(jié)構(gòu)的載荷。
[0011] 上述任一方案中優(yōu)選的是，十字架結(jié)構(gòu)所屬平面與面板所屬平面互相平行。這樣 就限定了梁式矩陣結(jié)構(gòu)與面板連接處為單胞的頂點(diǎn)，單胞頂點(diǎn)之間設(shè)置有空隙，保障即使 不是平板結(jié)構(gòu)的面板同樣可以達(dá)到同樣的加載效果。
[0012] 上述任一方案中優(yōu)選的是，單胞以增材制造技術(shù)制造而成。
[0013] 本實(shí)用新型所提供的抗壓微桁架夾層結(jié)構(gòu)的有益效果在于，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便， 裝置穩(wěn)定性高，安全可靠，為多功能類桁架夾層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供了備選方案，尤其適用于承 受面外法向壓縮載荷的情況，單胞能承受的力都是均勻的，因此在承載方向上進(jìn)行疊加，可 承受各個(gè)方向的載荷，具有較強(qiáng)的承載能力和力學(xué)可設(shè)計(jì)性;穩(wěn)定性較好，不容易變形，因 此配合異形面板，具有良好的適應(yīng)性，而不損失其力學(xué)特性。
【附圖說明】
[0014] 圖1是按照本實(shí)用新型的抗壓微桁架夾層結(jié)構(gòu)的一優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，其 中，構(gòu)成梁式矩陣結(jié)構(gòu)的單胞為兩個(gè)；
[0015] 圖2是按照本實(shí)用新型的抗壓微桁架夾層結(jié)構(gòu)的圖1所示實(shí)施例的單胞的結(jié)構(gòu)示 意圖；
[0016] 圖3是按照本實(shí)用新型的抗壓微桁架夾層結(jié)構(gòu)的圖2所示單胞結(jié)構(gòu)的俯視示意圖；
[0017] 圖4是按照本實(shí)用新型的抗壓微桁架夾層結(jié)構(gòu)的圖2所示單胞結(jié)構(gòu)的側(cè)視示意圖；
[0018] 圖5是按照本實(shí)用新型的抗壓微桁架夾層結(jié)構(gòu)的梁式矩陣結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖，其 中，構(gòu)成梁式矩陣結(jié)構(gòu)的單胞數(shù)量為四個(gè)；
[0019] 附圖標(biāo)記：
[0020] 丨-梁式矩陣結(jié)構(gòu)、2-單胞、3-豎直桿、4-斜桿、5-水平桿、6-面板。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 為使本實(shí)用新型實(shí)施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型 實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。在附圖中，自始 至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實(shí) 施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例 是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制?；诒緦?shí)用新 型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施 例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。 [0022]在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)"中心"、"縱向"、"橫向"、"前"、"后"、 "左"、"右"、"豎直"、"水平"、"頂"、"底" "內(nèi)"、"外"等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所 示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指 的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用 新型保護(hù)樞圍的限制。
[0023]如圖1-5所示，本實(shí)用新型提供的抗壓微桁架夾層結(jié)構(gòu)，包括兩層面板6以及位于 兩層面板6之間的