专利摘要

专利摘要

本实用新型公开了一种凹孔蜂窝空腔结构抗冲覆盖层，包括面板层，面板层内设置以周期性水平排列的凹孔蜂窝空腔，面板层为铝板或钢板且该凹孔蜂窝空腔的中心线与冲击波或弹性波传播方向相垂直，设计灵活，可根据要求设计出不同厚度和不同胞元扩张角的覆盖层，且制作方便，实用性强。

权利要求

1.一种凹孔蜂窝空腔结构抗冲覆盖层，包括面板层（1），其特征在于：面板层（1）内设置以周期性水平排列的凹孔蜂窝空腔（2），面板层（1）包括铝板且该凹孔蜂窝空腔（2）的中心线与冲击波或弹性波传播方向相垂直。

2.根据权利要求1所述的凹孔蜂窝空腔结构抗冲覆盖层，其特征在于：所述凹孔蜂窝空腔结构抗冲覆盖层的截面为以下三种排列形式中的任意一种：

（a）所有凹孔蜂窝空腔（2）的胞元扩张角全部相同；

（b）每层凹孔蜂窝空腔（2）的胞元扩张角相同，不同层之间的凹孔蜂窝空腔（2）的胞元扩张角沿应力波传播方向呈逐渐减小；

（c）每层蜂窝空腔（2）的截面面积相同，相邻两列蜂窝空腔（2）的截面面呈周期性交错变化。

说明书

技术领域

本实用新型涉及抗冲击领域，具体为一种凹孔蜂窝空腔结构抗冲覆盖层。

背景技术

舰船作为重要的海上战斗力已成为各国军事发展的主要组成，随着现代武器科技的发展，对舰船的抗冲击能力提出了更高的要求。鱼雷等水下非接触性爆炸产生的冲击波作为最常见的破坏来源，如何有效的防止其对舰船的毁伤十分重要。具有负泊松比特性的凹孔蜂窝结构及以其出众的力学性能和内部胞元微结构可设计性等优点已被广泛应用于航空航天、海洋船舶、铁路交通等技术领域作为缓冲、吸能材料。

抗冲覆盖层通常是含有各种空腔结构如球形、圆柱形空腔等结构，这类抗冲覆盖层主要以吸收冲击波，同时兼具其它如抗撞击、保护船体抗海水腐蚀等性能。水平排列凹孔蜂窝抗冲覆盖层具有较好的抗冲击和耐冲击等特点，能提高水下结构物对瞬时冲击条件下的安全性能。与传统的球形、圆柱形覆盖层相比，水平排列凹孔蜂窝空腔覆盖层还具有负泊松比效应，更有利于对整体结构的稳定性保护。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种水平排列凹孔蜂窝空腔结构抗冲覆盖层，可以有效提高抗冲击性能，并且还兼具抗撞击能力，可以有效降低水下结构的冲击毁伤，对提高水下结构的抗冲击能力有重要作用，以克服现有技术的不足。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种凹孔蜂窝空腔结构抗冲覆盖层，包括面板层，面板层内设置以周期性水平排列的凹孔蜂窝空腔，面板层为铝板或钢板且该凹孔蜂窝空腔的中心线与冲击波或弹性波传播方向相垂直。

优选的，所述凹孔蜂窝空腔结构抗冲覆盖层的截面为以下三种排列形式中的任意一种：

(a)所有凹孔蜂窝空腔的胞元扩张角全部相同；

(b)每层凹孔蜂窝空腔的胞元扩张角相同，不同层之间的凹孔蜂窝空腔的胞元扩张角沿应力波传播方向呈逐渐减小；

(c)每层蜂窝空腔的截面面积相同，相邻两列蜂窝空腔的截面面呈周期性交错变化。

本实用新型抗冲击波或抗撞击机理简述如下：

(1)由于覆盖层中有大量的凹孔蜂窝空腔，凹孔蜂窝具有负泊松比特性，当覆盖层被沿某一方向压缩时，与其垂直方向上下膨胀，；

(2)冲击波传播到凹孔蜂窝空腔结构的转角处，由于结构的不连续性导致应力波产生波形变化(图4)，不断的波形变化增加了它们在覆盖层中的传播路径，这就意味着消耗更多的应力波能量；

(3)空气阻抗远远小于覆盖层面板和水介质的阻抗，改变了船体与水介质之间的阻抗特性，使冲击波在传播中被大量耗散在覆盖层中。

本实用新型中由于包含凹孔蜂窝空腔结构，从宏观上看，是改变了覆盖层的群速度(能量传播速度)和等效弹性模量，这些变化与结构参数(蜂窝空腔单元壁厚、胞元扩张角等)和铝板或钢板本身的材料参数均有关，并决定了覆盖层的抗冲击能力。

本实用新型的优点是设计灵活，可根据要求设计出不同厚度和不同胞元扩张角的覆盖层。

附图说明

图1(A)为本实用新型凹孔蜂窝空腔结构抗冲覆盖层立体示意图，凹孔蜂窝空腔大小一致。

图1(B)为本实用新型凹孔蜂窝空腔结构抗冲覆盖层横截面示意图。

图2(A)为本实用新型蜂窝空腔结构声学覆盖层立体示意图，不同层之间的凹孔蜂窝空腔的胞元扩张角沿应力波传播方向呈逐渐减小；

图2(B)为本实用新型凹孔蜂窝不同层之间的凹孔蜂窝空腔的胞元扩张角沿应力波传播方向呈逐渐减小的抗冲覆盖层横截面示意图。

图3为凹孔蜂窝空腔单元受力变形图。

图4为凹孔蜂窝空腔单元中传播的应力波波波形转换示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图，本实用新型提供一种技术方案：一种凹孔蜂窝空腔结构抗冲覆盖层，包括面板层1，面板层1内设置以周期性水平排列的凹孔蜂窝空腔2，面板层1包括铝板且该凹孔蜂窝空腔2的中心线与冲击波或弹性波传播方向相垂直。

其中所述凹孔蜂窝空腔结构抗冲覆盖层的截面为以下三种排列形式中的任意一种：

(a)所有凹孔蜂窝空腔2的胞元扩张角全部相同；

(b)每层凹孔蜂窝空腔2的胞元扩张角相同，不同层之间的凹孔蜂窝空腔2的胞元扩张角沿应力波传播方向呈逐渐减小；

(c)每层蜂窝空腔2的截面面积相同，相邻两列蜂窝空腔2的截面面呈周期性交错变化。

如图1(A)所示，凹孔蜂窝空腔的中心线是平行于覆盖层表面排列，基体材料为铝或者钢。本实施例若选用不同的结构参数可获得不同的抗冲击功能。如采用较小的凹孔蜂窝空腔尺寸，可获得较稳定的整体结构性能和在深水下的承受更大的静水压力；如采用较大的凹孔蜂窝空腔尺寸，则可在受到冲击应力时自身产生较大的变形更有利于耗散冲击能量。

如图2所示，本实施例中，凹孔蜂窝空腔的排列形式是分层渐变形式，靠近覆盖层外侧的设置为扩张角较大的凹孔蜂窝空腔尺寸，在覆盖层内侧(靠近受保护结构一侧)设置为扩张角较小的蜂窝空腔尺寸，覆盖层中间部分的凹孔蜂窝空腔扩张角由大变小。基体材料为铝或钢。本实施例同时具有较好的承载静态压力和自身变形抗冲击能力。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

一种凹孔蜂窝空腔结构抗冲覆盖层专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。