本項(xiàng)目提供了一種具有多次防護(hù)功能的吸能結(jié)構(gòu),用以解決現(xiàn)有潰縮式吸能結(jié)構(gòu)無法多次使用的問題。
該結(jié)構(gòu)具有多次防護(hù)功能,將外殼套設(shè)在吸能芯子的外周(如圖1),將組裝好的吸能結(jié)構(gòu)安裝于待吸能的設(shè)備上,當(dāng)設(shè)備發(fā)生碰撞,外殼在外力的作用下發(fā)生形變進(jìn)行吸能,吸能芯子受到外殼的作用力發(fā)生形變,與外殼的形變疊加吸能。該吸能結(jié)構(gòu),既能夠?qū)⑽苄咀优c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(dú)使用吸能芯子,如將吸能芯子設(shè)在復(fù)合材料(如泡沫軸)的內(nèi)部,即吸能芯子作為泡沫軸的芯子,與剛性內(nèi)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(chǎn)生吸能效果)的吸能效果,增強(qiáng)了泡沫軸的吸能效果,進(jìn)而與人體產(chǎn)生更多的相互作用,促進(jìn)人體肌肉及骨骼組織的運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)。該結(jié)構(gòu)既可以與剛性外殼的形變與反彈作用結(jié)合增強(qiáng)吸能效果,也可以與軟性材料的可回彈形變結(jié)合增強(qiáng)吸能效果。該吸能結(jié)構(gòu)的材質(zhì)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(xù)交錯(cuò)的剪刀形合頁結(jié)構(gòu),使用傳統(tǒng)鑄造式成型技術(shù)較難實(shí)現(xiàn),使用機(jī)械加工方式實(shí)現(xiàn)難度也較大,形變單元采用3D打印的方式制作。
圖1.整體結(jié)構(gòu)示意圖
應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)榘踩雷o(hù)技術(shù)領(lǐng)域,解決了現(xiàn)有技術(shù)中潰縮式吸能結(jié)構(gòu)無法多次使用的問題。此外可應(yīng)用于泡沫滾軸,在不影響整體大小的前提下提升泡沫滾軸的吸能特性。
2019年,全球泡沫軸市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到了15億元,預(yù)計(jì)2026年將達(dá)到31億元,年復(fù)合增長率(CAGR)為10.7%。北美占據(jù)36%的主要市場(chǎng)份額,歐洲占據(jù)31%的市場(chǎng)份額,中國約占據(jù)33%。因此,未來泡沫軸市場(chǎng)潛力巨大。
泡沫軸材料有EVA和EPP,從被動(dòng)按摩到電動(dòng)主動(dòng),價(jià)格從幾十到幾百不等,利潤空間巨大。諸如平面泡沫軸、浮點(diǎn)泡沫軸、狼牙棒泡沫軸、混合泡沫軸,電動(dòng)泡沫軸等,其力學(xué)結(jié)構(gòu)幾乎不變,新型吸能結(jié)構(gòu)在外殼內(nèi)設(shè)有吸能芯子,吸能芯子與外殼均能夠產(chǎn)生形變進(jìn)行吸能,康復(fù)效果更好,如占領(lǐng)軍警保障產(chǎn)品市場(chǎng)、高端運(yùn)動(dòng)產(chǎn)品市場(chǎng)、大眾運(yùn)動(dòng)產(chǎn)品市場(chǎng),經(jīng)濟(jì)效益前景顯著。
圖2.泡沫軸單元實(shí)物圖
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