基于微结构填充与仿生学的头盔设计

摘要

摩托车和赛车驾乘人员其最主要的伤害部位是头部[1].据统计,2010～2015年我国每年因摩托车交通事故死亡2.31万～2.67万人,占全年交通事故死亡总数的25％～28％[2].采用以负泊松比微结构为缓冲层、碳纤维为外壳的的新型头盔.结合两种材料的力学特性,全面提升头盔的强度、吸能特性,减轻头盔的质量.基于微结构的结构特点,进行相关的力学仿真和数据分析,并在微结构层形成真空环境,以此大幅提升头盔的隔温、隔声的性能.同时利用白鲸头部形状特点进行头盔外形的仿生学优化,进而提升头盔的流体力学特性.