聚氨酯增强三维周期结构

吸能提升超10%

通过在三维周期结构中填充聚氨酯泡沫，实现载荷横向传递与冲击衰减。

Liu, Ruiyao · 姚国凤 · Sha, Luming · 于征磊 · 梁平 · Han, Chunyang · Keyi, Zhu · Lei, Dong · Xu, Zezhou · Jundong, Zhang · Guo, Yunting

Composites Science and Technology 2023

具体参数

比吸能提升幅度

{'zh': '10', 'en': '10'} %

冲击加速度降低幅度

{'zh': '13.6', 'en': '13.6'} %

技术优势

吸能至少提升10%

聚氨酯泡沫使载荷传递路径发生偏转，能量不仅在竖直方向传递，也沿横向分散，增加了耗散总量。

冲击加速度降低超13%

填充泡沫使结构在冲击过程中归一化应力下降，从而降低加速度峰值，改善缓冲性能。

载荷转向横向传递

泡沫引发的能量路径偏转使载荷分布不再局限于竖直方向，横向分担提升了结构整体承载稳定性。

应用场景

• 冲击防护结构：利用横向载荷分散和冲击衰减，用作头盔、车辆碰撞吸能盒等防护部件。
• 机器人轻量化结构：作为机器人臂或关节的轻质填充，兼顾刚度和冲击吸能。
• 3D打印吸能材料：3D打印骨架后填充泡沫，定制胞元尺寸与密度，制备高吸能结构。
• 机械耐撞设计：通过载荷路径偏转和归一化应力降低，提升结构耐撞性。