[發(fā)明專利]輕質支承結構、制造輕質支承結構的方法、復合夾心板以及制造復合夾心板的方法

在審

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• 申請日: 2013-12-10
• 公開（公告）號: CN105209768A
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發(fā)明（設計）人: G·博克哈德;D·C·納格力
• 申請（專利權）人: RUAG瑞士股份公司;RUAG空間
• 主分類號: F16B5/01
• 分類號: F16B5/01
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 劉佳

技術領域

本發(fā)明涉及輕質支承結構，其包括輕質支承結構和施加載荷和/或錨固的元件，制造如此輕質支承結構的方法。本發(fā)明還涉及復合夾心板以及制造如此復合夾心板的方法。

背景技術

復合夾心板是特殊類型的復合材料/結構，其通過將兩個相對薄但剛硬的面板附連到重量輕但厚的內芯上加工制成的。內芯材料通常是強度相對低的材料，但其較厚的厚度提供了夾心的復合材料，該復合材料具有高的彎曲剛度和總體低的密度。通常通過將內芯材料層疊在兩個薄層之間來制造復合夾心板，所述薄層提供拉升強度。輕質內芯通常通過粘結連接和/或金屬釬焊附連到面板上。這形成板狀的組件。

面板通常是層疊物，其由玻璃和/或碳纖維加強的熱縮性和/或熱固性聚合物組成，諸如不飽和的聚酯、環(huán)氧樹脂。替代地，金屬片，最好是諸如鋁那樣輕質金屬，也可用于夾心板的面板。夾心板的輕質內芯通常是開口室和/或閉口室結構的泡沫(諸如聚氯乙烯、聚亞胺酯、聚乙烯或聚苯乙烯泡沫、復合泡沫)，或是開口室和/或閉口室的金屬泡沫，最好是諸如鋁那樣輕質金屬。

相當經常地是蜂窩結構，最好是諸如鋁那樣輕質金屬或玻璃纖維和高級復合材料，由于它們的強度對重量比極好，所以，它們首選為輕質內芯。蜂窩結構是具有蜂窩幾何形的結構，其允許使所用材料量為最少而達到最小的重量。蜂窩結構的幾何形可變化很大，但所有如此結構的共同特征是形成在薄的垂直壁之間的中空小室陣列。小室通常為圓柱形和六角形。蜂窩形的結構提供密度最小的材料以及平面外相當高的壓縮特性和平面外的剪切特性。

復合夾心板的特性是正交性的，因此，根據結構的定向，板的反作用是不同的。因此，有必要區(qū)分平面內的力和平面外的力。在復合夾心板中，提供面板來來傳遞平面內的力，而提供輕質內芯來形成高的平面外的壓縮阻力。

復合夾心板廣泛地用于這樣的場合：需要平的或略微弧形的表面，且它們高的強度-對-重量比是有價值的。出于該原因，它們廣泛地用于航天工業(yè)中，并且長期來在飛機和火箭領域起作用。盡管夾心板能夠承載高載荷，但各種部件的載荷施加和/或錨固卻需要特殊的方案，因為所述不同的強度依賴于所施加力的方向。為了充分利用復合夾心板的有利特性和避免其損壞，來自諸如透鏡、天線之類的附加部件的靜態(tài)和動態(tài)載荷必須最佳地傳輸到結構中。當飛機、航天器、火箭、衛(wèi)星等經受高達100g量級的強烈振動時，部件附連點上的傳遞到承載部件的夾心板的載荷非常高。

為了滿足這些嚴格的要求，可借助于配裝到夾心結構內的插入件來達到部件錨固和載荷施加，所述插入件諸如是GB1328429中披露的插入件。同時，插入件應配裝而平地坐在復合夾心板內。該過程目前主要通過手工或復雜的工藝過程來實施，所述復雜工藝過程涉及需要各種工具和輔助裝置的強勞動力的生產步驟。例如，GB1328429中披露的插入件是使用平行于復合夾心板的面板的輔助板進行安裝的，在插入到板內的過程中以及在將插入件粘結到板上的粘結劑固化過程中，輔助板附連到插入件。然而，這過程可花費高達48小時，這使得該過程非常低效。此外，粘結劑常常意外地泄漏會將輔助版粘結到插入件上，這可導致插入件受到應力，或在最壞的情形中，在移去輔助版的過程中，甚至插入件被拉出夾心板外。此外，用來將載荷施加到復合夾心板的已知的插入件必須與安裝插入件的切口非常精確地對齊，這使得自動化組裝變得不可能或非常昂貴。

發(fā)明內容

有待解決的技術問題

本發(fā)明的目的因此是提供輕質支承結構和對應的生產輕質支承結構的方法，輕質支承結構包括復合夾心板，其允許各種部件安全和強力地錨固，并將載荷最佳地施加到如此的復合夾心板，同時，大大地降低提供如此復合夾心板的努力，無需各種工具和輔助。

本發(fā)明的另一目的是提供復合夾心板和對應的生產復合夾心板的方法，復合夾心板適于接納插入件，允許提供各種部件安全和強力的錨固，以及最佳地將載荷施加到如此的復合夾心板內。

發(fā)明概述