[发明专利]防撞吸能结构

说明书

本发明涉及一种防撞吸能结构，包括柔性底座和柔性底座上方固定的柔性壳体，柔性壳体内部填充有耗能芯材，柔性壳体顶部固定有刚性上顶板。本发明结构简单紧凑、传力路径准确、材料性能优越，同等体积下可以更多的吸收撞击能量，能够在有限的空间范围内有效的减少冲击，起到安全防护作用。相比传统产品，耗能性能提升显著。

技术领域

本发明涉及安全防护领域和交通安全防撞领域，具体涉及一种防撞吸能结构。

背景技术

目前，道路安全问题日益成为人们关注的话题，随着安全防护的理念的发展，亟需一款结构形式简单、空间利用率大、安装快捷方便、吸能比大的结构，以满足现阶段道路交通安全防护的特殊需求。现有的防护设施均采用钢材的弹塑性变形实现耗能，如钢材、聚氨酯材料、泡沫铝等，通过空间大变形来吸收能量，吸能密度较小，且变形后无法恢复，养护维修费用较大。急需一种能够具有吸能密度大且具有子恢复能力的耗能材料或结构，来满足高速冲击作用下小变形大耗能的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种防撞吸能结构，基于纳米流体材料独特的吸能特征，作为安全防护产品的附属结构，起到减缓冲击、吸收能量、降低作用力的效果，使安全防护产品更好的起到防护作用。

本发明所采用的技术方案为：

防撞吸能结构，其特征在于：

所述防撞吸能结构包括柔性底座和柔性底座上方固定的柔性壳体，柔性壳体内部填充有耗能芯材，柔性壳体顶部固定有刚性上顶板。

柔性底座表面设置有凸起，柔性壳体底面对应设置有凹槽，柔性底座的凸起嵌入柔性壳体的凹槽中，接触面通过胶粘方式固定连接。

柔性底座表面的柔性壳体外围设置有环状的法兰板，法兰板与柔性底座开设有对应的螺孔，通过螺栓将防撞吸能结构整体安装固定到被防护物表面。

柔性底座为橡胶材质。

柔性壳体为橡胶材质。

耗能芯材为纳米流体材料。

刚性上顶板两端向上弯折形成横截面呈C形的立体结构。

柔性壳体顶面设置有预埋钢板，预埋钢板上焊接有螺母，刚性上顶板上对应设置有螺孔，刚性上顶板通过螺钉和螺母固定于柔性壳体顶面。

本发明具有以下优点：

（1）具备良好的吸能效果：

采用纳米流体为主要吸能材料，当撞击力传递至结构时，外界动能在巨大的纳米多孔材料—液体界面上耗散，机械能转化为固体－流体界面能和摩擦热能，真正实现了能量守恒转化，该材料吸收密度可以达到60-200J/g，有着传统材料无法比拟的吸能效果。

（2）撞击后可复原性：

撞击时，功能液体受压，流入纳米孔道，结构收缩，将撞击产生能量转化为流体运动能；撞击力撤消后，功能液体将流出纳米孔道，因此，撞击后变形可恢复，产品可以反复多次使用。

（3）形式简单实用性强：

结构采用螺栓连接的形式，结构简单，安装方便，且容易更换，适用性强。

附图说明

图1是本发明结构图。

图2是本发明纳米流体吸能结构图。

图3是本发明1/4剖视图。

图4 是图3中I部局部剖视图。

图中：1-柔性底座，2-柔性壳体，3-耗能芯材，4-刚性上顶板，5-法兰板。

具体实施方式