採用空心圓管骨架的輕質夾芯複合材料的製作方法

2023-06-09 06:09:06 1

專利名稱：採用空心圓管骨架的輕質夾芯複合材料的製作方法
技術領域：
本發明涉及夾芯複合材料。
技術背景為了減輕飛行器的重量，同時保證結構的強度剛度滿足要求，夾芯結構在 航空航天領域中得到了越來越多的應用。由於這種結構具有比剛度高、比強度 高的特點，因而受到研究者廣泛的重視。近年來，輕金屬泡沫夾芯板和蜂窩夾 芯板結構已經應用於航空航天領域。另外，現代空天飛行器部件在承載的同時， 還應該提供散熱、電子屏蔽或吸收衝擊能量等其他功能。在傳統的結構設計中， 一部分材料用來滿足結構的強度剛度等力學性能要求，另一部分材料則用來滿 足散熱、電子屏蔽等其他要求。這種材料的設計與選擇和結構功能的分離設計， 不能在大幅度減重的同時滿足多功能的要求。在航空航天、汽車機械等領域， 很多專家和學者提出許多輕質夾芯複合材料，如鋁蜂窩夾芯複合材料、泡沫 夾芯複合材料、纖維柱增強複合材料、三維編織複合材料、四面體點陣複合材料、3D-Kagome點陣夾芯複合板材等。這些複合板材在一定程度上在工程實際 中得到應用，但也存在一些固有的缺陷 一是夾芯層內開孔率小，如鋁蜂窩夾 芯複合材料其開孔面積整體比較大，但是被分割開來，沒有形成一個連通的整 體，不能實現一定的多功能性，例如在複合材料中加入電池或電機等；二是復 合材料可設計性小，靈活性低。由於芯子部分是整體成型，構成複合材料時， 芯子整體與上下面板通過膠接或縫合形成一個結構，不能根據複合材料的使用 環境(載荷情況)做出相應的改變。 發明內容本發明為了解決現有板夾芯層內開孔率小，如鋁蜂窩夾芯複合材料其開孔面積整體比較大，但是被分割開來，沒有形成一個連通的整體，功能性單一； 複合材料可設計性小，靈活性低，由於芯子部分是整體成型，構成複合材料時， 芯子整體與上下面板通過膠接或縫合形成一整體結構，不能根據複合材料的使 用環境(載荷情況)進行改變的問題，提供了一種採用空心圓管骨架的輕質夾
芯複合材料，解決上述問題的具體技術方案如下本發明採用空心圓管骨架的輕質夾芯複合材料，由上面板l、下面板2和多個空心圓管骨架3構成，多個空心圓管骨架3設在上面板1和下面板2之間， 多個空心圓管骨架3的上端面與上面板1的下表面連接，多個空心圓管骨架3 的下端面與下面板2的上表面連接製成。本發明的優點1、該複合板材最大的優點在於它具有多功能性，即在復 合材料中可以擺放電子元器件，實現結構功能一體化，節省空間；2、該複合 材料具有可設計性，可以根據承受載荷以及使用的環境，對空心圓管芯子擺放 位置進行優化設計，從而充分挖掘每一個芯子承受載荷的潛力。本發明廣泛適 用於衛星兩翼、整流罩，還有汽車、船等夾芯結構領域。


圖l是本發明的結構示意圖，圖2是圖1的俯視圖。
具體實施方式
具體實施方式
一結合圖l描述本實施方式。由上面板l、下面板2和多 個空心圓管骨架3構成，多個空心圓管骨架3設在上面板1和下面板2之間， 多個空心圓管骨架3的上端面與上面板1的下表面連接，多個空心圓管骨架3 的下端面與下面板2的上表面連接製成。
具體實施方式
二:本實施方式所述的多個空心圓管骨架3的上端面與上面 板1的下表面和多個空心圓管骨架3的下端面與下面板2的上表面由膠膜粘 接。本發明與傳統的複合材料最大的不同就在於它的多功能潛力和可設計性， 採用的是單個空心圓管芯子，空心圓管芯子在兩個面板之間採用不同的擺放形 式，就能實現不同的承載功能。
權利要求
1、採用空心圓管骨架的輕質夾芯複合材料，它由上面板(1)、下面板(2)和多個空心圓管骨架(3)構成，其特徵在於多個空心圓管骨架(3)設在上面板(1)和下面板(2)之間，多個空心圓管骨架(3)的上端面與上面板(1)的下表面連接，多個空心圓管骨架(3)的下端面與下面板(2)的上表面連接製成。
2、 根據權利要求1所述的採用空心圓管骨架的輕質夾芯複合材料，其特 徵在於多個空心圓管骨架(3)的上端面與上面板(1)的下表面和多個空心圓 管骨架(3)的下端面與下面板(2)的上表面由膠膜粘接。
全文摘要
採用空心圓管骨架的輕質夾芯複合材料，它涉及夾芯複合材料。它解決了現有板夾芯層內開孔率小，如鋁蜂窩夾芯複合材料其開孔面積整體比較大，但是被分割開來，無法形成一個連通的整體，功能性單一；複合材料可設計性小，靈活性低，由於芯子部分是整體成型，構成複合材料時，不能根據複合材料的使用環境進行改變的問題。本發明的多個空心圓管骨架(3)設在上面板(1)和下面板(2)之間，多個空心圓管骨架(3)的上端面與上面板(1)的下表面連接，多個空心圓管骨架(3)的下端面與下面板(2)的上表面連接製成。本發明的優點在於它具有多功能性，即在複合材料中可以擺放電子元器件，實現結構功能一體化，節省空間；該複合材料具有設計選擇性好。
文檔編號F16S1/10GK101158441SQ20071014461
公開日2008年4月9日 申請日期2007年11月16日 優先權日2007年11月16日
發明者吳林志, 健 熊, 力 馬 申請人:哈爾濱工業大學