梁式矩陣結(jié)構(gòu)1，梁式矩陣結(jié)構(gòu)1由多個相互連接的單胞2構(gòu)成;每個單胞2 為由多個等長的豎直桿3、多個等長的斜桿4以及多個等長的水平桿5連接構(gòu)成正八面體結(jié) 構(gòu);每個單胞2中的一個頂點通過水平桿5連接異于上述一個相鄰的頂點，與上述一個頂點 相鄰的第二頂點通過水平桿5連接異于上述第二頂點相鄰的頂點，兩水平桿5相交構(gòu)成十字 架結(jié)構(gòu);斜桿4為構(gòu)成單胞2的正八面體結(jié)構(gòu)的桿結(jié)構(gòu);豎直桿3垂直于十字架結(jié)構(gòu)所屬平面 并與斜桿4的中點位置相交。
[0024] 上述本實用新型提供的抗壓微桁架夾層結(jié)構(gòu)的梁式矩陣結(jié)構(gòu)1中每兩個相鄰的單 胞2通過共用斜桿4實現(xiàn)單胞2之間的連接。通過單胞之間的連接可將梁式矩陣結(jié)構(gòu)1設(shè)計為 直線型、折線形，通過直線型或者折線形的梁式矩陣結(jié)構(gòu)1的組合，還可以將梁式矩陣結(jié)構(gòu) 構(gòu)造成為片型或者空間立體結(jié)構(gòu)。
[0025] 定義:豎直桿3的長度為b，斜桿4的長度為a，其中，b = X a。本領(lǐng)域技術(shù)人員 可以理解的是，正八面體機構(gòu)的邊等長，所以任意不相鄰的兩定點之間的連線均為以斜桿4 為直邊的直角三角形的斜邊長度，與水平桿5的長度相等。豎直桿3垂直于所述面板6,上述 十字架結(jié)構(gòu)所屬平面與面板6所屬平面互相平行。
[0026] 在具體的生產(chǎn)使用本實用新型提供的抗壓微桁架夾層結(jié)構(gòu)過程中，單胞2以增材 制造技術(shù)制造而成。通過梁式矩陣結(jié)構(gòu)1的設(shè)計需求，同樣以單胞2為生產(chǎn)單位以增材制造 技術(shù)生產(chǎn)梁式矩陣結(jié)構(gòu)1，保障結(jié)構(gòu)整體的完整性、穩(wěn)定性。
[0027] 以下通過實驗數(shù)據(jù)對本實用新型提供的抗壓微桁架夾層結(jié)構(gòu)進行進一步說明。單 胞結(jié)構(gòu)中可設(shè)計參數(shù)為:水平桿5的長度L1，豎直桿3的長度L2，水平桿5的直徑D1，豎直桿3 的直徑D2，斜桿4的直徑D3，豎直桿3經(jīng)過斜桿4的中心點，斜桿4的兩側(cè)端點與豎直桿3兩側(cè) 端點分別在兩個相互平行的平面上，且以水平桿5所在平面為中心對稱分布。
[0028] 采用相同材料時利用本實用新型的類桁架夾層結(jié)構(gòu)與Kagome布局的夾層板進行 平壓算例比對，由試驗對比結(jié)果可知，在承擔(dān)相同平壓載荷lN/mm 2時，本實用新型的類桁架 夾層結(jié)構(gòu)承載能力在密度相對偏小的情況下承載能力較常見Kagome布局的夾層板高約 75%。表1為對比試驗數(shù)據(jù)。
[0029] 表 1 「0_1
[0031] 本實用新型提供的抗壓微桁架夾層結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于，結(jié)構(gòu)簡單，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行疊加，可承受各 個方向的載荷，具有較強的承載能力和力學(xué)可設(shè)計性;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。
[0032] 以上結(jié)合本實用新型的抗壓微桁架夾層結(jié)構(gòu)具體實施例做了詳細描述，但并非是 對本實用新型的限制，凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改 均屬于本實用新型的技術(shù)范圍，還需要說明的是，按照本實用新型的抗壓微桁架夾層結(jié)構(gòu) 技術(shù)方案的范疇包括上述各部分之間的任意組合。
【主權(quán)項】
1. 一種抗壓微巧架夾層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述抗壓微巧架夾層結(jié)構(gòu)包括兩層面板(6) W及位于兩層面板(6)之間的梁式矩陣結(jié)構(gòu)（1)，所述梁式矩陣結(jié)構(gòu)（1)由多個相互連接的 單胞(2)構(gòu)成； 每個單胞(2)為由多個等長的豎直桿(3)、多個等長的斜桿(4) W及多個等長的水平桿 (5)連接構(gòu)成正八面體結(jié)構(gòu)； 每個單胞(2)中的一個頂點通過水平桿(5)連接異于所述一個相鄰的頂點，與所述一個 頂點相鄰的第二頂點通過水平桿(5)連接異于所述第二頂點相鄰的頂點，兩水平桿(5)相交 構(gòu)成十字架結(jié)構(gòu)； 斜桿(4)為構(gòu)成單胞(2)的正八面體結(jié)構(gòu)的桿結(jié)構(gòu)； 豎直桿(3)垂直于所述十字架結(jié)構(gòu)所屬平面并與所述斜桿(4)的中點位置相交。2. 如權(quán)利要求1所述的抗壓微巧架夾層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述梁式矩陣結(jié)構(gòu)（1)中每 兩個相鄰的所述單胞(2)通過共用所述斜桿(4)實現(xiàn)所述單胞(2)之間的連接。3. 如權(quán)利要求1所述的抗壓微巧架夾層結(jié)構(gòu)，其特征在于，定義:所述豎直桿(3)的長度 為b，所述斜桿(4)的長度為a，其中，b ^、/2 X 3。4. 如權(quán)利要求1或2所述的抗壓微巧架夾層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述豎直桿(3)垂直于所 述面板(6)。5. 如權(quán)利要求1所述的抗壓微巧架夾層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述十字架結(jié)構(gòu)所屬平面與 所述面板(6)所屬平面互相平行。6. 如權(quán)利要求1所述的抗壓微巧架夾層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述單胞(2) W增材制造技 術(shù)制造而成。
【專利摘要】一種抗壓微桁架夾層結(jié)構(gòu)，涉及飛機結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，包括兩層面板以及之間的梁式矩陣結(jié)構(gòu)，梁式矩陣結(jié)構(gòu)由多個相互連接的單胞構(gòu)成；每個單胞為由多個等長的豎直桿、多個等長的斜桿以及多個等長的水平桿連接構(gòu)成正八面體結(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位置相交。本實用新型提供的抗壓微桁架夾層結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，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)計提供了備選方案，尤其適用于承受面外法向壓縮載荷，單胞承受力均勻，在承載方向上進行疊加，可承受各個方向的載荷，具有較強的承載能力和力學(xué)可設(shè)計性；穩(wěn)定性較好，具有良好的適應(yīng)性，不損失其力學(xué)特性。
【IPC分類】B64C1/06
【公開號】CN205203350
【申請?zhí)枴緾N201521031726
【發(fā)明人】肖山, 畢金英, 鄭達
【申請人】中國航空工業(yè)集團公司沈陽飛機設(shè)計研究所
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月10日