增強型人體運動康復泡沫軸
本項目提供了一種具有多次防護功能的吸能結構,用以解決現有潰縮式吸能結構無法多次使用的問題。
該結構具有多次防護功能,將外殼套設在吸能芯子的外周(如圖1),將組裝好的吸能結構安裝于待吸能的設備上,當設備發生碰撞,外殼在外力的作用下發生形變進行吸能,吸能芯子受到外殼的作用力發生形變,與外殼的形變疊加吸能。該吸能結構,既能夠將吸能芯子與外殼裝配在一起使用,用于交通工具(如汽車)的防撞,可承受多次碰撞;也能夠單獨使用吸能芯子,如將吸能芯子設在復合材料(如泡沫軸)的內部,即吸能芯子作為泡沫軸的芯子,與剛性內軸的泡沫軸相比,由于吸能芯子形變能夠提供額外(泡沫軸自身的形變也產生吸能效果)的吸能效果,增強了泡沫軸的吸能效果,進而與人體產生更多的相互作用,促進人體肌肉及骨骼組織的運動后恢復。該結構既可以與剛性外殼的形變與反彈作用結合增強吸能效果,也可以與軟性材料的可回彈形變結合增強吸能效果。該吸能結構的材質由金屬或高分子聚合物組成。考慮到吸能芯子由于具有連續交錯的剪刀形合頁結構,使用傳統鑄造式成型技術較難實現,使用機械加工方式實現難度也較大,形變單元采用3D打印的方式制作。
圖1.整體結構示意圖
北京理工大學
2022-10-31