1.本发明涉及管件排布技术领域，具体为一种轻量化减震板材的管件排布方法。
背景技术：2.碳纤管又称碳素纤维管，也称碳管，碳纤管，是采用碳纤维复合材料预浸入苯乙稀基聚脂树脂经加热固化拉挤(缠挠)而成。
3.现有技术中，使用碳纤管间隔排布的方式代替传统的平面板材，因板材要满足其耐冲击性能，通过改变碳布编织的方式，优化碳纤管的性能。
4.但是，采用碳纤管支座减震板时，碳纤管的管壁厚度、管径大小以及相邻两个碳纤管的间距得不到合理控制的话，使得制作处的减震板太硬，在上面活动时对于关节、半月板、脊椎有较大的冲击；减震板太软又会卸力过多，踩踏吃力。
技术实现要素：5.本发明的目的在于提供一种轻量化减震板材的管件排布方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种轻量化减震板材的管件排布方法，所述轻量化减震板材包括轻质碳纤管，轻质碳纤管的两端均设置有胀紧管，胀紧管安装在固定基板的内部，且胀紧管和固定基板之间设置有卡环，所述固定基板的表面开设有穿孔，穿孔的内部插接有螺钉，螺钉螺接在胀紧管中，所述管件排布方法包括以下步骤：
7.将轻质碳纤管的端部插入固定基板的槽体中，轻质碳纤管的端部被卡环阻挡；
8.将胀紧管穿过穿孔插入轻质碳纤管的管口中，胀紧管表面开设有卡槽，卡槽被卡环阻挡；
9.将螺钉穿过穿孔螺接在胀紧管中，胀紧管被螺钉顶持扩撑卡在轻质碳纤管的管口中；
10.在两个固定基板之间布置多个轻质碳纤管，相邻两个轻质碳纤管的间距为2-6mm，轻质碳纤管1的直径采用6-8mm，且轻质碳纤管的壁厚采用0.3-0.5mm；
11.体重为100kg的实验者分别站在轻量化减震板材的10个点上，记录每个点的变形量，用于比较不同规格和排布方式的板材间的弹性对比；
12.在试验台下方，将测试的轻量化减震板材两端垫高10mm，保证轻量化减震板材在负载后弯曲变形不会接触到平面，将压板置于轻量化减震板材长边方向40％的位置，然后将轮胎压在压板上，最后向上加砝码，砝码的重量+轮胎的重量为400kg，重量误差在5％以内，静置1-2分钟后取下，记录轻量化减震板材的完成程度和使用性能；
13.使用两个凸轮结构连接两个轮胎转动形成踩踏的效果，电机驱动使轮胎转动，在上部设置骨架用于安放砝码调整载荷，使用总重120kg，两个轮胎155/r13，1.5bar，从10mm高度冲击，冲击频率不低于60次/分钟，冲位置在轻量化减震板材长边方向的40％的位置，测试时长不少于24小时，记录轻量化减震板材测试情况，无开裂，功能性正常，永久变形量；
14.与常见板材进行重量的对比。
15.优选的，所述胀紧管的外环面开设有卡槽，卡槽呈环形槽，卡槽和卡环的内环口匹配，卡环呈内环口为“凸”字形的圆管结构。
16.优选的，胀紧管的表面开设有长圆孔，长圆孔设置有四个，四个长圆孔呈“十”字形排列分布。
17.优选的，相邻两个所述长圆孔之间构成扩撑面，螺钉插入胀紧管后，扩撑面抵在轻质碳纤管的内壁上。
18.优选的，胀紧管插入轻质碳纤管管口的一端一体成型有导入头，导入头呈台形环状结构。
19.优选的，所述轻质碳纤管的下方设置有垫板，垫板的顶面开设有多个束管槽，束管槽呈圆弧形槽，束管槽和轻质碳纤管一一对应，束管槽粘接在轻质碳纤管的长边中心处。
20.优选的，所述常见板体选用密度板、铝蜂窝板和胶合板。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
22.本发明提出的轻量化减震板材的管件排布方法考虑轻量化、减震、高强度等特性，较优解选用直径8壁厚0.3排布间距2mm和直径8壁厚0.5排布间距2mm和间距4mm，进一步优化选用直径8壁厚0.5排布间距4mm碳纤管。
附图说明
23.图1为本发明结构示意图；
24.图2为本发明轻质碳纤管和固定基板连接结构示意图；
25.图3为本发明胀紧管结构示意图；
26.图4为本发明垫板结构示意图。
27.图中：轻质碳纤管1、胀紧管2、卡环3、固定基板4、穿孔5、螺钉6、卡槽7、长圆孔8、扩撑面9、导入头10、垫板11、束管槽12。
具体实施方式
28.为了使本发明的目的、技术方案进行清楚、完整地描述，及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅仅用以解释本发明实施例，并不用于限定本发明实施例，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，都属于本发明保护的范围。
29.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“中”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶”、“底”、“侧”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“一”、“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可
以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
31.出于简明和说明的目的，实施例的原理主要通过参考例子来描述。在以下描述中，很多具体细节被提出用以提供对实施例的彻底理解。然而明显的是，对于本领域普通技术人员，这些实施例在实践中可以不限于这些具体细节。在一些实例中，没有详细地描述公知方法和结构，以避免无必要地使这些实施例变得难以理解。另外，所有实施例可以互相结合使用。
32.实施例一
33.请参阅图1至图4，本发明提供一种技术方案：一种轻量化减震板材的管件排布方法，所述轻量化减震板材包括轻质碳纤管1，轻质碳纤管1的两端均设置有胀紧管2，胀紧管2的外环面开设有卡槽7，卡槽7呈环形槽，卡槽7和卡环3的内环口匹配，卡环3呈内环口为“凸”字形的圆管结构，胀紧管2的表面开设有长圆孔8，长圆孔8设置有四个，四个长圆孔8呈“十”字形排列分布，相邻两个所述长圆孔8之间构成扩撑面9，螺钉6插入胀紧管2后，扩撑面9抵在轻质碳纤管1的内壁上，胀紧管2插入轻质碳纤管1管口的一端一体成型有导入头10，导入头10呈台形环状结构，胀紧管2安装在固定基板4的内部，且胀紧管2和固定基板4之间设置有卡环3，其特征在于：所述固定基板4的表面开设有穿孔5，穿孔5的内部插接有螺钉6，螺钉6螺接在胀紧管2中，轻质碳纤管1的下方设置有垫板11，垫板11的顶面开设有多个束管槽12，束管槽12呈圆弧形槽，束管槽12和轻质碳纤管1一一对应，束管槽12粘接在轻质碳纤管1的长边中心处，所述管件排布方法包括以下步骤：
34.将轻质碳纤管1的端部插入固定基板4的槽体中，轻质碳纤管1的端部被卡环3阻挡；
35.将胀紧管2穿过穿孔5插入轻质碳纤管1的管口中，胀紧管2表面开设有卡槽7，卡槽7被卡环3阻挡；
36.将螺钉6穿过穿孔5螺接在胀紧管2中，胀紧管2被螺钉6顶持扩撑卡在轻质碳纤管1的管口中；
37.在两个固定基板4之间布置多个轻质碳纤管1，相邻两个轻质碳纤管1的间距为2mm，轻质碳纤管1的直径采用8mm，且轻质碳纤管1的壁厚采用0.3mm；
38.体重为100kg的实验者分别站在轻量化减震板材的10个点上，记录每个点的变形量，用于比较不同规格和排布方式的板材间的弹性对比；
39.在试验台下方，将测试的轻量化减震板材两端垫高10mm，保证轻量化减震板材在负载后弯曲变形不会接触到平面，将压板置于轻量化减震板材长边方向40％的位置，然后将轮胎压在压板上，最后向上加砝码，砝码的重量+轮胎的重量为400kg，重量误差在5％以内，静置1-2分钟后取下，记录轻量化减震板材的完成程度和使用性能；
40.使用两个凸轮结构连接两个轮胎转动形成踩踏的效果，电机驱动使轮胎转动，在上部设置骨架用于安放砝码调整载荷，使用总重120kg，两个轮胎155/r13，1.5bar，从10mm高度冲击，冲击频率不低于60次/分钟，冲位置在轻量化减震板材长边方向的40％的位置，测试时长不少于24小时，记录轻量化减震板材测试情况，无开裂，功能性正常，永久变形量；
41.与常见板材进行重量的对比，常见板体选用密度板、铝蜂窝板和胶合板。
42.实施例二
43.在实施例一的基础上，相邻两个轻质碳纤管1的间距为4mm，轻质碳纤管1的直径采用8mm，且轻质碳纤管1的壁厚采用0.3mm。
44.实施例三
45.在实施例二的基础上，相邻两个轻质碳纤管1的间距为2mm，轻质碳纤管1的直径采用8mm，且轻质碳纤管1的壁厚采用0.5mm。
46.实施例四
47.在实施例三的基础上，相邻两个轻质碳纤管1的间距为4mm，轻质碳纤管1的直径采用8mm，且轻质碳纤管1的壁厚采用0.5mm。
48.实施例五
49.在实施例四的基础上，相邻两个轻质碳纤管1的间距为2mm，轻质碳纤管1的直径采用6mm，且轻质碳纤管1的壁厚采用0.5mm。
50.实施例六
51.在实施例一的基础上，相邻两个轻质碳纤管1的间距为4mm，轻质碳纤管1的直径采用6mm，且轻质碳纤管1的壁厚采用0.5mm。
52.对比例一
53.对尺寸为500*600*12的胶合板进行静载试验，实现数据如下：
[0054][0055]
对比例二
[0056]
对尺寸为500*600*12的密度板板进行静载试验，实现数据如下：
[0057][0058]
与常见板材进行重量的对比，此次对比选用密度板和铝蜂窝板，试验数据如下：
[0059][0060]
板材弹性对比数据如下：
[0061][0062]
板材静载荷实验数据如下：
[0063][0064]
板材疲劳试验永久变形量数据如下：
[0065][0066]
[0067][0068]
[0069][0070]
经以上试验得出结论，考虑轻量化、减震、高强度等特性较优解选用直径8壁厚0.3排布间距2mm和直径8壁厚0.5排布间距2mm和间距4mm进一步优化选用直径8壁厚0.5排布间距4mm碳纤管。
[0071]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
技术特征：1.一种轻量化减震板材的管件排布方法，所述轻量化减震板材包括轻质碳纤管（1），轻质碳纤管（1）的两端均设置有胀紧管（2），胀紧管（2）安装在固定基板（4）的内部，且胀紧管（2）和固定基板（4）之间设置有卡环（3），其特征在于：所述固定基板（4）的表面开设有穿孔（5），穿孔（5）的内部插接有螺钉（6），螺钉（6）螺接在胀紧管（2）中，所述管件排布方法包括以下步骤：将轻质碳纤管（1）的端部插入固定基板（4）的槽体中，轻质碳纤管（1）的端部被卡环（3）阻挡；将胀紧管（2）穿过穿孔（5）插入轻质碳纤管（1）的管口中，胀紧管（2）表面开设有卡槽（7），卡槽（7）被卡环（3）阻挡；将螺钉（6）穿过穿孔（5）螺接在胀紧管（2）中，胀紧管（2）被螺钉（6）顶持扩撑卡在轻质碳纤管（1）的管口中；在两个固定基板（4）之间布置多个轻质碳纤管（1），相邻两个轻质碳纤管（1）的间距为2-6mm，轻质碳纤管（1）的直径采用6-8mm，且轻质碳纤管（1）的壁厚采用0.3-0.5mm；体重为100kg的实验者分别站在轻量化减震板材的10个点上，记录每个点的变形量，用于比较不同规格和排布方式的板材间的弹性对比；在试验台下方，将测试的轻量化减震板材两端垫高10mm，保证轻量化减震板材在负载后弯曲变形不会接触到平面，将压板置于轻量化减震板材长边方向40%的位置，然后将轮胎压在压板上，最后向上加砝码，砝码的重量+轮胎的重量为400kg，重量误差在5%以内，静置1-2分钟后取下，记录轻量化减震板材的完成程度和使用性能；使用两个凸轮结构连接两个轮胎转动形成踩踏的效果，电机驱动使轮胎转动，在上部设置骨架用于安放砝码调整载荷，使用总重120kg，两个轮胎155/r13，1.5bar，从10mm高度冲击，冲击频率不低于60次/分钟，冲位置在轻量化减震板材长边方向的40%的位置，测试时长不少于24小时，记录轻量化减震板材测试情况，无开裂，功能性正常，永久变形量；与常见板材进行重量的对比。2.根据权利要求1所述的一种轻量化减震板材的管件排布方法，其特征在于：所述胀紧管（2）的外环面开设有卡槽（7），卡槽（7）呈环形槽，卡槽（7）和卡环（3）的内环口匹配，卡环（3）呈内环口为“凸”字形的圆管结构。3.根据权利要求1所述的一种轻量化减震板材的管件排布方法，其特征在于：所述胀紧管（2）的表面开设有长圆孔（8），长圆孔（8）设置有四个，四个长圆孔（8）呈“十”字形排列分布。4.根据权利要求3所述的一种轻量化减震板材的管件排布方法，其特征在于：相邻两个所述长圆孔（8）之间构成扩撑面（9），螺钉（6）插入胀紧管（2）后，扩撑面（9）抵在轻质碳纤管（1）的内壁上。5.根据权利要求1所述的一种轻量化减震板材的管件排布方法，其特征在于：所述胀紧管（2）插入轻质碳纤管（1）管口的一端一体成型有导入头（10），导入头（10）呈台形环状结构。6.根据权利要求1所述的一种轻量化减震板材的管件排布方法，其特征在于：所述轻质碳纤管（1）的下方设置有垫板（11），垫板（11）的顶面开设有多个束管槽（12），束管槽（12）呈圆弧形槽，束管槽（12）和轻质碳纤管（1）一一对应，束管槽（12）粘接在轻质碳纤管（1）的长
边中心处。7.根据权利要求1所述的一种轻量化减震板材的管件排布方法，其特征在于：所述常见板体选用密度板、铝蜂窝板和胶合板。
技术总结本发明涉及管件排布技术领域，具体为一种轻量化减震板材的管件排布方法，所述轻量化减震板材包括轻质碳纤管，轻质碳纤管的两端均设置有胀紧管，胀紧管安装在固定基板的内部，且胀紧管和固定基板之间设置有卡环，所述固定基板的表面开设有穿孔，穿孔的内部插接有螺钉，螺钉螺接在胀紧管中；有益效果为：本发明提出的轻量化减震板材的管件排布方法考虑轻量化、减震、高强度等特性，较优解选用直径8壁厚0.3排布间距2mm和直径8壁厚0.5排布间距2mm和间距4mm，进一步优化选用直径8壁厚0.5排布间距4mm碳纤管。4mm碳纤管。4mm碳纤管。
技术研发人员：张晏铭 朱玉湘
受保护的技术使用者：青岛盛睿智造能源科技有限公司
技术研发日：2022.06.17
技术公布日：2022/11/1
