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[发明专利]一种组合式吸能装置的设计方法、车辆设计方法及车辆-CN202310685490.2在审
发明人：谢素超;何冠迪;周辉;井坤坤;张静;汪浩 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-06-12 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明涉及车辆工程领域，其公开了一种组合式吸能装置的设计方法、车辆设计方法及车辆，组合式吸能装置包括平行设置的前端板1和底座4，前端板1和底座4之间，多个构造相同的波纹间隔管2固定设置于底座4上；底座4包括多个与波纹间隔管2对应固定的底板41，设计方法包括S1:单管参数选定，包括波纹间隔管2的多个参数；S2:多管参数选定，包括管件数量的选定和底板41高度差的选定。本发明提供的设计方法使单根管件的载荷峰值变得均匀；通过设计高度逐渐增加的底座，让每根管件处在不同的水平位置，使多管组合式吸能装置拥有如蜂窝结构般平稳的撞击力曲线，从而实现高能量耗散、低初始峰值、小载荷波动等优异吸能特性的较好兼容。
一种组合式装置设计方法车辆

[发明专利]一种基于嵌套形式的多管组合式吸能装置及车辆-CN202310685255.5在审
发明人：谢素超;冯哲骏;周辉;井坤坤;汪浩;张静 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-06-12 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： B60R19/34 文献下载
摘要：本发明涉及车辆工程领域，其公开了一种基于嵌套形式的多管组合式吸能装置及车辆，该吸能装置包括防爬器1、多根嵌套式吸能管2、薄壁的外壳3和后端板4，嵌套式吸能管2固定在后端板4上；后端板4固定安装于车辆的前端，其四周固定设有外壳3，外壳3将嵌套式吸能管2包围，外壳3另一端固定设置防爬器1，嵌套式吸能管2包括均具有薄壁的外管21和内管22，内外管的横截面均为正方形，外管21间隔一段距离向外凸起，形成增强环23，内管21上预设多个折纹24。本发明提供的一种基于嵌套形式的多管组合式吸能装置及车辆，吸能装置具有外侧增强环和内侧预折纹的形式可使结构在吸能量增大的同时降低载荷曲线的载荷波动幅值。
一种基于嵌套形式组合式装置车辆

[发明专利]一种频率自适应可调的吸声装置-CN202310367473.4在审
发明人：谢素超;张丰翼;严宏宇;何磊;井坤坤;汪浩 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-04-07 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： G10K11/172 文献下载
摘要：本发明提供一种频率自适应可调的吸声装置，包括圆筒形的外腔体，外腔体的上端开口设有微孔板，下端口设有刚性背衬；外腔体内设有腔体隔断装置；所述的腔体隔断装置为锥形台结构，内部为空腔，腔体隔断装置直径较大的底面朝上，并为开口状，开口的边缘与微孔板的边缘均固定在外腔体的上端开口；腔体隔断装置直径较小的底面在下方，并且设有带有微孔的底板；腔体隔断装置将外腔体内分割成上腔体和下腔体，在上腔体内，设有上挡板；在下腔体内设有下挡板；上挡板安装在长轴上，下挡板安装在短轴上；所述的长轴和短轴分别与外腔体底部的大齿轮、小齿轮连接。本发明具有了环境适应性，适用于不同环境中的不同时间段的噪声处理。
一种频率自适应可调吸声装置

[发明专利]一种多管组合式吸能装置-CN202210307145.0有效
发明人：谢素超;冯哲骏;张静;井坤坤;马闻 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-03-25 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： B61F19/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种多管组合式吸能装置，其后端板上设有多根吸能管，多根吸能管的轴向高度各不相等且按照轴向高度依次递减的顺序从1开始依次编号，各吸能管包括多个沿轴向依次连接的折纹组件且多个折纹组件沿正向方向从1开始依次编号，吸能管的轴向高度值由公式一获得，各吸能管的第1个和最后1个折纹组件的轴向高度不相等，各吸能管除第1个和最后1个以外的折纹组件的轴向高度相等且其轴向高度值由公式二获得。本发明通过设置不同高度的吸能管和不同高度的折纹组件，使各个吸能管的峰值载荷之间产生一定间隔，即峰值载荷得到充分分离，从而大幅降低组合结构的初始峰值载荷，从而实现高吸能量、低初始峰值、小载荷波动完美兼容。
一种组合式装置

[发明专利]一种可变角度变冲击点且稳定边界的高速冲击试验夹具-CN202211707523.0在审
发明人：谢素超;井坤坤;冯哲骏;汪浩;张静;严宏宇 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-12-29 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G01N3/04 文献下载
摘要：本发明提供一种可变角度变冲击点且稳定边界的高速冲击试验夹具，上盖板固定在与纵向滑动板上，盖板、纵向滑动板组成框架式夹紧机构；纵向滑动板于横向滑动板上的纵向滑动槽进行纵向滑动，横向滑动板于垂向支撑架上的横向滑动槽进行横向滑动；横向滑动板上设有纵向刻度，垂向支撑架上设有横向刻度；垂向支撑架底部设有底盘，底盘上设有圆弧上螺栓孔，对应的稳定底架上设有圆弧下螺栓孔；稳定底架设有角度刻度，与底盘上的角度指示孔配合使用。本发明可依据空气炮高速冲击实验系统发射管中心位置的高低对稳定底架的支撑杆高度进行调节设计，保证夹具的调节范围可以覆盖整个复合材料试件。
一种可变角度冲击稳定边界高速试验夹具

[发明专利]一种耦合缩-胀-撕变形模式的吸能装置-CN202211707517.5在审
发明人：谢素超;曹自幸;井坤坤;冯哲骏;汪浩;张静 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-12-29 - 公布日： 2023-02-24 - 主分类号： B60R19/02 文献下载
摘要：本发明提供一种耦合缩‑胀‑撕变形模式的吸能装置，支架安装在底板上，支架的内壁与底板的端部之间形成容腔。支架顶面中间设置凹槽与支架通孔，定位块下半段安装于底板的底板定位槽内，定位块上半段安装在支架底部的支架定位槽内；膨胀‑撕裂模具外轮廓包括锥面和弧面；膨胀‑撕裂模具位于支架内，并位于支架通孔下方；膨胀‑撕裂模具安装在底板上；缩径模具为环形结构，内壁面依次包括缩径通孔和斜壁孔，缩径模具安装在支架的凹槽内；变形管的前端配合于缩径模具的斜壁孔处。该装置主要依靠薄壁管塑性变形、撕裂和摩擦的三重效果来吸收车辆碰撞时产生的冲击动能。具有作用力平稳，便于拆装和重复利用的优点。
一种耦合变形模式装置

[发明专利]轨道车辆承载式吸能结构设计方法-CN202110496749.X有效
发明人：谢素超;杜炫锦;冯哲骏;井坤坤;马闻 -专利权人：中南大学
申请日： 2021-05-07 - 公布日： 2023-02-24 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明涉及轨道车辆技术领域，公开一种轨道车辆承载式吸能结构设计方法，以解决人工对承载式吸能结构压溃区域吸能梁排布布置的不断试错和重复分析所导致的低效率和低性能问题。包括：将承载式吸能结构划分为前支撑区域、压溃区域、后支撑区域三部分；将压溃区域作为设计域，将设计域由实体单元、前支撑区域和后支撑区域由壳单元建模，将模型导入到集成了混合元胞自动机方法的Ls‑Tasc软件中，采用HCA拓扑优化方法对压溃区域进行拓扑优化；分析拓扑优化结果，根据力传递的最直接和最有效的路径确定压溃区域中的纵梁数量和各纵梁的材料分布，最后可以采取将纵梁的方管划分为多胞结构，和/或填充材料形成夹芯结构等方法提升其吸能特性。
轨道车辆承载式吸能结构设计方法

[发明专利]一种具有不同的高度和波纹相位的多管组合式吸能装置-CN202211167260.9在审
发明人：谢素超;何冠迪;周辉;冯哲骏;井坤坤;汪浩 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-09-23 - 公布日： 2022-12-09 - 主分类号： B61F19/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有不同的高度和波纹相位的多管组合式吸能装置，包括具有内腔的薄壁外壳、多根置于内腔内的吸能波纹管、封盖内腔的前端板，各个吸能波纹管具有不同的高度，每根吸能波纹管的侧壁的波纹曲线满足其中i为吸能波纹管的序号；吸能波纹管的侧壁形成有波峰和波谷，相邻两根吸能波纹管之间的波峰和波谷呈错位布置；通过引入高度差构型特征使得多根吸能波纹管在初始变形时发生错位，让原本集中的初始峰值载荷得到分离，便可以让整个装置初始峰值载荷得到大幅度下降；波纹相位差构型特征的引入改变了侧壁正弦曲线波峰和波谷的位置，使不同的管件在变形时相互补偿，各管后续载荷峰值得到充分分离从而显著降低组合结构的后续载荷波动。
一种具有不同高度波纹相位组合式装置

[发明专利]一种内嵌管式蜂窝填充薄壁结构的梯度吸能装置-CN202110775258.9有效
发明人：谢素超;汪浩;冯哲骏;刘项;马闻;井坤坤 -专利权人：中南大学
申请日： 2021-07-08 - 公布日： 2022-09-30 - 主分类号： B61F19/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种内嵌管式蜂窝填充薄壁结构的梯度吸能装置，其包括：薄壁管和蜂窝块。蜂窝块内嵌填充管，利用填充管的材质和数量上的差异形成阶梯吸能效果。同时，在蜂窝块的孔洞中嵌有填充管，蜂窝块在压缩过程中，各胞元折叠变形，在完全致密化后内部仍然保持了大量六边形规则空隙，将填充管嵌入蜂窝块，能够充分利用这些空隙，同时根据填充管与蜂窝胞元的耦合作用，内嵌结构整体的吸能能力大于蜂窝块吸能能力与填充管吸能能力的总和，从而能够有效提升结构整体的吸能性能。不仅如此，由于各蜂窝块内填充管的长度、材质、数量和排布方式不同，导致各横切面内填充管的吸能能力存在差异，从而进一步细化阶梯吸能效果。
一种内嵌管式蜂窝填充薄壁结构梯度装置

[发明专利]一种开孔多管组合式吸能装置-CN202011005819.9有效
发明人：谢素超;杨广辉;冯哲骏;刘项;井坤坤;马闻 -专利权人：中南大学
申请日： 2020-09-23 - 公布日： 2021-10-22 - 主分类号： B61F19/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种开孔多管组合式吸能装置，包括：后端板；多根吸能方管，吸能方管安装在后端板上，至少部分的吸能方管的侧壁上开设有多个通孔，且不同的吸能方管上纵向相邻的通孔的孔间距不相同。本发明的开孔多管组合式吸能装置既能够大幅度地降低吸能装置碰撞过程中的撞击力峰值，有效地缓解吸能装置碰撞过程中的撞击力波动，又能够保证吸能装置在碰撞过程中的能量吸收。
一种开孔多管组合式装置

[发明专利]一种摄像机的安装夹具及其应用方法-CN202011149989.4有效
发明人：谢素超;汪浩;冯哲骏;井坤坤;马闻 -专利权人：中南大学
申请日： 2020-10-23 - 公布日： 2021-06-22 - 主分类号： F16M11/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种摄像机的安装夹具及其应用方法，该安装夹具包括：第一转臂；第二转臂，第一转臂可转动地安装在第二转臂上，第一转臂能沿轴向相对于第二转臂移动；摄像机安装座，安装在第一转臂上，摄像机安装座上设有用于固定摄像机的固定结构；底座，第二转臂可转动地安装在底座上，第二转臂能沿轴向相对于底座移动。该摄像机的安装夹具环境适应性强、结构简单、设计巧妙、安装方便，能够提供摄像机多个自由度的变化和调整，可广泛应用于各种场合下的摄像机安装。
一种摄像机安装夹具及其应用方法

[发明专利]一种用于薄壁圆管径向挤压变形的安装结构-CN201911410965.7有效
发明人：谢素超;王进;陈鹏飞;冯哲骏;马闻;井坤坤 -专利权人：中南大学
申请日： 2019-12-31 - 公布日： 2020-11-24 - 主分类号： B61F19/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于薄壁圆管径向挤压变形的安装结构，该安装结构包括：安装底板；导向柱，安装在安装底板上，其上具有肋板；多根立柱，安装在安装底板上，立柱设在导向柱外围，其上设导向孔；受力板；多个压头结构，安装在受力板上；固定框架，围设在多个压头结构外侧，压头结构固定安装在固定框架上；多根导杆，安装在受力板上，导杆穿设在导向孔内。该安装结构能确保压头结构与薄壁圆管具有确定的作用位置，确保多个压头结构沿薄壁圆管轴向方向同时挤压薄壁圆管，避免产生斜向加载和吸能装置侧翻；无需在安装端预留供薄壁圆管和导向柱伸出的空间，安装简单，适用范围广。
一种用于薄壁圆管径向挤压变形安装结构

[发明专利]一种波纹式复合吸能装置及具有该装置的轨道车辆-CN201910746183.4有效
发明人：谢素超;马闻;冯哲骏;井坤坤 -专利权人：中南大学
申请日： 2019-08-13 - 公布日： 2020-09-08 - 主分类号： B61F19/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种波纹式复合吸能装置及轨道车辆，装置包括防爬齿板、吸能组件及后挡板，防爬齿板的背面连接导向杆，吸能组件包括波纹式塑变吸能组件和增强式吸能组件，波纹式塑变吸能组件为具有一中心通孔的柱体，其由若干相间设置的导向塑变管和波纹板围设而成，增强式吸能组件套设于中心通孔内，导向杆的自由端穿过导向塑变管后插设于后挡板上开设的导向通孔中固接，使吸能组件的两端分别与防爬齿板和后挡板接触。具有上述装置的轨道车辆能按照预设的波纹路径稳定有序可控地发生，相对传统的吸能结构本发明具有更稳定的载荷——位移曲线，其没有过高的初始峰值力，能有效地避免在冲击吸能过程中产生瞬间较大的载荷，进一步降低对乘员和车体的损害。
一种波纹复合装置具有轨道车辆

[发明专利]多胞吸能装置及其应用方法、具有其的轨道交通车辆-CN201811237329.4有效
发明人：谢素超;冯哲骏;王进;王达;井坤坤;汪浩 -专利权人：中南大学
申请日： 2018-10-23 - 公布日： 2019-09-13 - 主分类号： B61F19/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种多胞吸能装置及其应用方法、具有其的轨道交通车辆，该多胞吸能装置包括：安装板；多根吸能管，吸能管的一端垂直安装在安装板的一面，吸能管的另一端为自由端，每根吸能管的自由端之间的高度不相等。将该多胞吸能装置安装在轨道交通车辆的车架前端，吸能管自由端朝向车辆正前方，轨道交通车辆发生碰撞时，每根吸能管不是同步进行压缩，而是相隔一定时间相继压缩，每根吸能管的撞击力曲线存在一定的相位差，多根吸能管的撞击力曲线叠加，使整个多胞吸能装置的撞击力曲线更为平缓。该多胞吸能装置能在吸能管压缩过程中将碰撞动能平缓耗散，大幅降低撞击力波动，减小撞击力峰值，降低事故损失。
吸能装置撞击力根吸轨道交通车辆吸能管自由端安装板垂直安装事故损失压缩过程正前方压缩不相等相位差车架动能耗散减小叠加应用相隔

[发明专利]薄壁管径向隆起变形吸能装置及应用方法、具有其的列车车辆-CN201811220470.3有效
发明人：谢素超;陈鹏飞;王宁;冯哲骏;王达;井坤坤 -专利权人：中南大学
申请日： 2018-10-19 - 公布日： 2019-09-10 - 主分类号： B61F19/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种薄壁管径向隆起变形吸能装置及应用方法、具有其的列车车辆，其中薄壁管径向隆起变形吸能装置包括：顶端盖板，安装在列车车体底架上，顶端盖板呈环状，其内侧设有多个向顶端盖板中心延伸的诱变齿；导向板底座，导向板底座上设有导向柱，导向柱在列车发生碰撞时能从顶端盖板的内腔穿过；薄壁塑变吸能管，套设在导向柱上，薄壁塑变吸能管的内径等于或略大于导向柱的宽度，薄壁塑变吸能管和导向柱远离导向板底座的一端插入顶端盖板的内腔中，诱变齿用于在列车发生碰撞时使薄壁塑变吸能管沿径向发生隆起塑性变形。该薄壁管径向隆起变形吸能装置吸能效果好，作用力平稳，大部分构件可重复使用。
顶端盖板导向柱变形吸能装置径向隆起薄壁管吸能管薄壁导向板底座列车车辆诱变列车车体塑性变形中心延伸列车可重复内腔中隆起底架内腔吸能应用穿过

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