用于减轻爆炸和冲击的损伤的能量吸收桁架结构

摘要

本发明公开了压缩加载时具有改进的能量吸收性能的结构化材料。在多个实施例中，这种材料由微桁架结构形成，该微桁架结构由在第一表面和第二表面之间的空间中互相贯通的管子构成。对于施加到该两个表面的压缩载荷，这些结构的应力-应变响应通过将部分而不是全部管子延伸到两个表面、调节该结构中的重复晶胞的层数、将节点布置成从沿着正交于表面的线的对齐偏移或者包括多个联锁的微桁架结构制造。

主权项

一种用于防冲击载荷的系统，所述冲击载荷由冲击和爆炸产生，所述系统包括第一微桁架架构，其中所述第一微桁架架构包括：第一表面和第二表面，所述第一表面和所述第二表面彼此平行，且所述第一表面和所述第二表面之间具有一定距离，从而限定所述微桁架架构的厚度；多个成角度的支柱，所述多个成角度的支柱沿多个非垂直方向延伸，所述多个成角度的支柱中的每一个都具有在所述第一表面上的第一端部、和第二端部；多个节点，沿多个方向延伸的所述多个成角度的支柱在所述多个节点处互相贯通；所述多个成角度的支柱和所述多个节点限定多个晶胞，所述多个晶胞中的每一个具有位于所述多个节点之间的上节点、位于所述多个节点之间的下节点、和晶胞高度，所述晶胞高度为所述上节点与所述下节点之间的距离，其中每一个所述成角度的支柱的所述第二端部位于与所述第二表面最近但与所述第二表面具有一定距离的下节点上；和立柱，所述立柱在法线方向上从所述第一表面延伸，所述立柱具有位于所述第一表面上的第一端部和穿过与所述第二表面最近的所述下节点延伸到所述第二表面上的第二端部。