模块化蜂窝防护系统

吸能最高提升217%

采用自锁效应设计，兼具模块化可控性与低成本维护性，组装运输便捷。

Haokai, Zheng · 李春雷 · Yu, Sun · 韩强 · 姚小虎

International Journal of Impact Engineering 2025

具体参数

峰值力降低

{'zh': '50', 'en': '50'} %

动态比吸能提升

{'zh': '217', 'en': '217'} %

动态比吸能提升

{'zh': '54.7', 'en': '54.7'} %

碰撞持续时间比

{'zh': '5.5', 'en': '5.5'}

碰撞持续时间比

{'zh': '2.8', 'en': '2.8'}

测试成本削减

{'zh': '86.1', 'en': '86.1'} %

预测准确率

{'zh': '80', 'en': '80'} %

技术优势

冲击力减半

模块间的螺栓在双向三点弯曲变形中耗散能量，使峰值力平均降低50%。

吸收更多能量

自锁效应促使变形更紧密，在60 J冲击下动态比吸能提升217%。

测试成本降八成

XGBoost模型预测失效场景，减少86.1%的测试次数，仍保持80%准确率。

易组装易修复

模块化设计使系统可拆解运输，损坏时只需替换单个模块，无需整体报废。

应用场景

• 冲击防护结构：用作可替换吸能层，降低碰撞峰值力并吸收更多能量。
• 防撞设计：通过自锁效应提升结构耐撞性，延长碰撞时间以降低损伤。
• 航天器防护：作为轻质可组装防护层，应对空间碎片撞击。
• 高超声速防护：模块化结构耗散高速冲击动能，保护内部组件。
• 机器人防护外壳：为机器人提供可更换外壳，吸收跌落或碰撞冲击。