[发明专利]一种基于多工况的混合梯度笼式吸能结构及其加工方法

权利要求书

1.一种基于多工况的混合梯度笼式吸能结构，其特征在于，包括沿X向、Y向、Z向依次排列的笼式胞元体以及用于将X向、Y向上相邻两个笼式胞元体连接的连接臂；其中，所述笼式胞元体是由空间垂直且上端面与下端面均沿中心线交叉重叠设置的两个相同结构的正六边形构成，使笼式胞元体的顶面和底面均为十字交叉结构，四个侧壁为V型结构；所述连接臂包括等壁厚连接臂、变壁厚连接臂；

所述笼式胞元体在Z向上被分为顶层笼式胞元体、中间层笼式胞元体、底层笼式胞元体；

所述顶层笼式胞元体顶面的壁厚与侧壁的壁厚相同，底面的壁厚为1/2侧壁的壁厚；所述中间层笼式胞元体顶面的壁厚与底面的壁厚均为1/2侧壁的壁厚；所述底层笼式胞元体顶面的壁厚为1/2侧壁的壁厚，底面的壁厚与侧壁的壁厚相同；

顶层笼式胞元体的底面与中间层笼式胞元体的顶面对接，中间层笼式胞元体的底面与另一中间层笼式胞元体的顶面或底层笼式胞元体的顶面对接，底层笼式胞元体的顶面与中间层笼式胞元体的底面对接；

沿X向设置的顶层笼式胞元体、中间层笼式胞元体及底层笼式胞元体中相邻的两个笼式胞元体的侧壁通过等壁厚连接臂连接，使X向相邻的四个笼式胞元体之间形成正六边形结构；沿Y向设置的顶层笼式胞元体、中间层笼式胞元体及底层笼式胞元体中相邻的两个笼式胞元体的侧壁通过等壁厚连接臂或变壁厚连接臂连接，使Y向相邻的四个笼式胞元体之间形成正六边形结构；

以Z向和Y向形成的面的左上角笼式胞元体为起点，沿Z轴负方向排布的笼式胞元体的侧壁壁厚为正梯度变化、沿Y向排布的笼式胞元体的侧壁壁厚为负梯度变化，Z轴负方向、Y向排列的笼式胞元体根据笼式胞元体的个数分别被平分成2~5个梯度数后得到若干区域，每个区域内的笼式胞元体的侧壁为同一厚度，Z轴负方向梯度值为n，Y向梯度值为m，设Z向和Y向形成的面的左上角笼式胞元体的侧壁壁厚为T，T≥1mm，则n和m为0.03T~0.06T，且n和m均小于等于0.25；

所述等壁厚连接臂的壁厚和与其连接的笼式胞元体的侧壁壁厚相同；

所述变壁厚连接臂是以中心线为界，其中一半的壁厚和与其端部连接的笼式胞元体的侧壁壁厚相同；另一半的壁厚和与其另一端连接的笼式胞元体的侧壁壁厚相同。

2.根据权利要求1所述的一种基于多工况的混合梯度笼式吸能结构，其特征在于，所述n和m为0.05T。

3.根据权利要求1所述的一种基于多工况的混合梯度笼式吸能结构，其特征在于，所述的基于多工况的混合梯度笼式吸能结构是采用金属材料或工程塑料加工而成。

4.一种采用工程塑料加工权利要求1所述的混合梯度笼式吸能结构的方法，其特征在于，该方法采用粉末激光烧结的方式逐层加工。