[实用新型]一种仿生木质基点阵夹芯结构

说明书

本实用新型公开了一种仿生木质基点阵夹芯结构，涉及建筑材料领域。所述仿生木质基点阵夹芯结构，包括上面板(1)、下面板(2)和芯层杆件(3)。芯层杆件(3)包括皮层杆件(5)与里层杆件(4)。若干个里层杆件被嵌套于一个皮层杆件内构成一个芯层杆件，若干个芯层杆件与上下面板连接后构成点阵夹芯结构。所有芯层杆件完全相同。所有部件所采用的材料为木质材料。本实用新型所述的仿生木质基点阵夹芯结构借鉴一根蜘蛛丝内部包含若干根微纤丝的微观结构机理，将蜘蛛丝的结构应用于木质基点阵夹芯结构的芯层杆件，使芯层杆件的力学强度以及抗断裂性能更优秀，并且赋予了整个点阵夹芯结构更好的性能。

技术领域

本实用新型涉及建筑材料领域，尤其涉及一种仿生木质基直柱型点阵夹芯结构

背景技术

点阵夹芯结构是一种极具潜力的新型结构，它节约资源，轻质高强。一般点阵夹芯结构包括直柱型点阵、斜柱型点阵、金字塔点阵以及四面体点阵等，芯层杆件的排列组合方式很大程度上决定着该点阵夹芯结构的用途与性能。

蜘蛛丝是一种特殊的蛋白纤维，具有较高的强度、弹性、柔韧性、伸长率和抗断裂性能，是已知的强度最高的材料之一。蜘蛛丝纤维内部含有大量更细小的紧密排列的微纤维，这使得蜘蛛丝具有优异的物理力学性能。

目前，我国森林资源以及大径级木材日益减少，使用木材制备木质基点阵夹芯结构的研究仍处于起步阶段。基于结构仿生学设计理念，从结构与功能一体化设计的思路出发，对点阵夹芯结构从结构上进一步优化，将蜘蛛丝微观结构应用于点阵夹芯结构芯层杆件的设计中从而节约材料以降低成本、减轻重量，并且赋予其更好的性能，这将对于点阵夹芯结构的研究有着重要的意义。

发明内容

本实用新型提供一种仿生木质基点阵夹芯结构，基于结构仿生学设计理念，赋予点阵夹芯结构的芯层杆件蜘蛛丝的微观结构，以获得更优异的性能。

一种仿生木质基点阵夹芯结构，包括上面板(1)、下面板(2)和芯层杆件(3)。芯层杆件(3)包括皮层杆件(5)与里层杆件(4)。若干个里层杆件被嵌套于一个皮层杆件内构成一个芯层杆件，若干个芯层杆件与上下面板连接后构成点阵夹芯结构。所有芯层杆件完全相同。一种仿生木质基点阵夹芯结构通过以下技术方案实现：

所述皮层杆件为直柱型空心杆件，内部放置里层杆件。空心杆件的上下两端与上下面板形成圆棒榫榫卯结合并施加胶黏剂进行胶合固定。

所述里层杆件为直柱型实心杆件，若干个里层杆件按照与皮层杆件平行的方向紧密排列在皮层杆件内部，每个里层杆件高度相同且与皮层杆件高度相同，里层杆件排列紧密不发生松动。

所述上面板与下面板相互平行，上下面板都与中间的芯层杆件垂直，与芯层杆件形成圆棒榫榫卯连接和胶黏剂连接。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型利用了一根蜘蛛丝内部包含若干根微纤丝的微观结构机理，将蜘蛛丝的结构应用于木质基点阵夹芯结构的芯层杆件，使芯层杆件的力学强度以及抗断裂性能更优秀，并且赋予了整个点阵夹芯结构更好的性能。由于皮层杆件的内部有若干里层杆件，因此承受载荷的支点也增多，相应的整个点阵夹芯结构的抗冲击性能以及承受载荷的能力都得到增强。2、最大限度保留了点阵夹芯结构的空隙空间，节约木材资源减少木材使用量的同时使得点阵夹芯结构可以获得更加丰富的额外功能。该点阵夹芯结构采用空心的皮层杆件，内部紧密排列若干实心里层杆件，里层杆件与皮层杆件之间必定存在空隙，此外若干皮层杆件之间存在较大空隙。空隙可填充不同的功能材料比如吸音材料、阻燃材料使点阵夹芯结构功能丰富。

附图说明

图1为一种仿生木质基点阵夹芯结构的结构示意图

图2为芯层杆件的结构示意图

图中：1上面板；2下面板；3芯层杆件；4里层杆件；5皮层杆件。

具体实施方式