[发明专利]一种基于功能梯度的负泊松比结构防爆车门及优化方法

摘要

本发明公开了一种基于功能梯度的负泊松比结构防爆车门及优化方法，防爆车门包括外板、内板和吸能内芯；吸能内芯由基于功能梯度的负泊松比结构材料制成，用于车辆在遭受爆炸威胁时进行爆炸能量的吸收以及缓冲爆炸冲击波；防爆车门的外板和内板相互配合组成一个中间带有空隙的壳体，并将吸能内芯安装于此带有空隙的壳体之中；本发明还公开了一种该防爆车门的优化方法，利用自适应混合多目标粒子群算法，在充分考虑防爆车门质量、冲击加速度、内芯吸能量、内板侵入量等性能要求的前提下，对防爆车门的外板的厚度、内板厚度、负泊松比结构的厚度梯度进行优化设计，使防爆车门的各项性能得到了有效提升，进一步增强了乘员的安全性能。

主权项

1.一种基于功能梯度的负泊松比结构防爆车门，其特征在于，包括车门外板、车门内板、和吸能内芯；所述防爆车门的外板和内板相互配合形成将所述吸能内芯包含在内的壳体；所述吸能内芯包含第一至第三负泊松比结构材料，用于车辆在遭受爆炸威胁时对爆炸能量进行吸收以缓冲爆炸冲击波；所述第一至第三负泊松比结构均由车门外板至车门内板方向依次排列，均由负泊松比单胞阵列而成；所述负泊松比单胞呈内凹六边形结构，包含两条平行的底边和四条内凹的斜边；第一、第二、第三负泊松比结构的负泊松比单胞的壁厚依次增大。