[實用新型]一種新型的無金屬連接件的復合材料夾層板連接結構

有效

• 申請號: 201620055539.1
• 申請日: 2016-01-20
• 公開（公告）號: CN205326421U
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 陸曉峰;曾卓;朱曉磊;劉楊;劉路維
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: B32B27/30
• 分類號: B32B27/30;B32B17/02;B32B17/10;B32B3/28;B32B3/06;B32B33/00
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 蔣真;徐冬濤

技術領域

本實用新型涉及到全復合材料夾層結構連接技術領域，尤其涉及到同種或一種復合材料夾層板的無金屬連接技術。

背景技術

纖維增強復合材料具有高比強度、高比模量、抗疲勞、耐腐蝕、可設計性強密度小、熱膨脹系數以及尺寸穩定性好等一系列優異性能，已被廣泛運用于航空、航天、航海等領域。

盡管復合材料成型工藝技術不斷發展，使復合材料結構的整體性有較大提高。但是由于復合材料成型工藝技術水平、結構性要求以及道路運輸要求，復合材料構件不可避免要與零部件相連接，從使用、安裝的實際需要出發，還必須有一定的結構分離面和工藝分離面。可見復合材料板結構之間的連接技術成為了復合材料結構技術發展中的一個關鍵環節。

在先進的輕量化隱身艦船工程領域中已經對復合材料結構之間的無金屬連接件的復合材料夾層結構連接技術提出了迫切的要求。目前，復合材料結構連接方式主要有膠接連接、機械連接和混合連接。

機械連接需要在連接區域區上鉆孔，開孔引起孔周圍的分層，導致連接區域擠壓強度較低(復合材料螺栓連接設計的強度準則是擠壓強度)，造成連接區域厚度增加、重量增大，從而使復合材料的減重效果大大降低。同時，孔隙的存在導致結構水密性能和氣密性能下降，無法滿足正常的使用要求。最重要的是，金屬屬于全反射材料，采用金屬連接件無法實現電磁波隱身。例如美國DDG1000隱身護衛艦上層建筑，大量采用無金屬連接件的復合材料夾層結構連接技術，從而使其滿足艦船對電磁波隱身的要求。

綜上所述，本領域迫切需要開發一種靈活簡單、無金屬連接件的復合材料夾層板連接結構。

實用新型內容

本實用新型的技術目的是針對上述現有技術中存在的不足，提供一種可用于設計、制備新一代輕質隱身艦船的無金屬連接件的復合材料夾層板連接結構及其設計方法，以滿足新型隱身艦船輕質、承載、隱身等多功能一體化的需要。

本實用新型提供的技術方案如下：

一種新型的無金屬連接件的復合材料夾層板連接結構，包括玻璃纖維布、PVC泡沫芯子、復合材料夾層板、復合材料連接件和復合材料加強筋，玻璃纖維布通過圍繞PVC泡沫芯子以0度和90度交叉鋪層，制備復合材料夾層板、復合材料連接件和復合材料加強筋，通過二次粘接制備復合材料夾層板連接結構。

一種新型的無金屬連接件的復合材料夾層板連接結構，包括玻璃纖維布、PVC泡沫芯子、復合材料夾層板、復合材料連接件和復合材料加強筋，復合材料夾層板覆蓋設置在由玻璃纖維布和PVC泡沫芯子構成的板型結構的外表面上，形成夾層板單元結構，夾層板單元結構之間通過復合材料連接件和復合材料加強筋進行粘接固定。

一種新型的無金屬連接件的復合材料夾層板連接結構，包括以下步驟：

步驟一：復合材料夾層結構連接接頭初步設計：

在設計連接結構時，確定需要在夾層板的連接區域開設階梯槽后，需要根據成型工藝限定階梯槽的尺寸，本實用新型采用VARI成型工藝制備復合材料部件，纖維布在真空度為0.1MPa的壓力下與階梯泡沫芯子貼合，為了制備過程中不形成過渡的圓角，將纖維布簡化為梁，纖維布在真空壓力的作用下，纖維布對應臺階直角處的A點擾度需要達到根據材料力學公式：

梁受均布載荷的擾度公式：δ=-qx24EI(l3-2lx2+x3),l=H12+L12;]]>