[发明专利]蜂窝芯材

说明书

本发明公开了一种蜂窝芯材。该蜂窝芯材由多条蜂窝波带焊接形成，包括多个蜂窝单元，蜂窝波带包括连续设置的自由边和节点边，对应焊接在一起的节点边形成蜂窝单元节点，且蜂窝单元节点是通过激光或电阻点焊焊接，点焊的焊点均匀分布，垂直于蜂窝单元的横截面方向上两个相邻焊点的距离为d，蜂窝单元节点处的边长为A，d的取值≤A的值。本发明d的取值设置为≤A，从而保证蜂窝芯格压缩发生渐进叠缩变形量内至少有一个焊点支撑，使其压缩时蜂窝芯内部在最小单位上也不会出现开裂和扭曲，蜂窝压缩时最小单位不会产生失稳进而使得蜂窝整体更不会产生失稳，从而保证了蜂窝芯材的整体压溃曲线很高的稳定性，并能控制调节压溃强度与压溃曲线的波动。

技术领域

本发明涉及蜂窝结构设计与制造领域，具体而言，涉及一种蜂窝芯材。

背景技术

蜂窝结构在碰撞压缩时能起到吸收撞击动能，起到缓冲与保护作用，且蜂窝结构质量轻且强度高，因此，在撞击吸收能量防护以及航空航天，以及舰船等高比强度领域有着广泛的应用。

目前，吸能蜂窝的主要制造工艺是胶接连接。现有技术胶接铝蜂窝或纸蜂窝压溃强度曲线较稳定，但由于蜂窝之间是胶接剂接连接，而且材质铝或纸质，其材料自身强度和连接强度有限并且在高温高压环境下胶接剂会失效，因此，无法应用在高温高压的特殊场合。同时，铝蜂窝或纸质材质强度所限，其胶结的蜂窝结构，压溃强度也因此有所限制。

另外，目前蜂窝制造虽然有焊接连接，但其压溃曲线表现不稳定，比强度也存在不足。例如，现有非胶接焊接的金属蜂窝压溃曲线呈不规律状态，尤其是不锈钢蜂窝和钛合金蜂窝，无法满足特殊场合的吸能需求，例如，图1示出了一现有技术中不锈钢蜂窝的压溃曲线，其波动不稳定，不能满足吸收能量的压溃强度波动在一定范围的要求。

发明内容

本发明旨在提供一种蜂窝芯材，以解决现有技术中金属蜂窝，尤其焊接(非胶结)金属蜂窝芯材的压溃曲线波动大、不稳定的结构设计和制造技术问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种蜂窝芯材。该蜂窝芯材由多条蜂窝波带焊接形成，包括多个蜂窝单元，蜂窝波带包括连续设置的自由边和节点边，对应焊接在一起的节点边形成蜂窝单元节点，且蜂窝单元节点是通过激光或电阻点焊焊接，点焊的焊点均匀分布，垂直于蜂窝单元的横截面方向上两个相邻焊点的距离为d，蜂窝单元节点处的边长为A，d的取值≤A的值。

进一步地，形成蜂窝单元节点的节点边沿垂直于横截面的方向上设置有凹凸条带。

进一步地，形成蜂窝单元节点的两条节点边沿垂直于横截面的方向上均设置有凹凸条带，其中一条节点边上的凹凸条带与对应焊接在一起的节点边的凹凸条带相嵌合。

进一步地，形成蜂窝单元节点的一条节点边沿垂直于横截面的方向上设置有凹凸条带，对应焊接在一起的另一条节点边不设置凹凸条带。

进一步地，蜂窝单元节点上凹凸条带的条数为2条或多条。

进一步地，凹凸条带设置在至少一个蜂窝单元节点的两边，中间为直段，两侧为正反异向弧形段，焊点分布在直段的中间。

进一步地，凹凸条带设置在至少一个蜂窝单元节点的两边，中间为直段，两侧为正反异向弧形段，焊点分布在两侧的正反异向弧形段上；或者，焊点分布在两侧的正反异向弧形段上和直段的中间。

进一步地，凹凸条带设置在至少一个蜂窝单元节点的两边，中间为直段，两侧为同向弧形段，焊点分布在直段的中间。

进一步地，凹凸条带设置在至少一个蜂窝单元节点的两边，中间为直段，两侧为同向弧形段，焊点分布在两侧的同向弧形段上；或者，焊点分布在两侧的同向弧形段上和直段的中间。

进一步地，蜂窝芯材的材质为金属，金属包括有色金属和黑色金属，有色金属包括钛合金、铝或镁合金，黑色金属包括碳钢、不锈钢或高温合金。