[發(fā)明專利]一種3D打印加筋波紋夾層筒

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• 申請日: 2019-01-28
• 公開（公告）號: CN109854939A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發(fā)明（設計）人: 范華林;李萬欣
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: F16S3/00
• 分類號: F16S3/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

本發(fā)明公開了一種3D打印加筋波紋夾層筒，屬于簡體結構領域，采用3D打印的方法，制備的加筋波紋夾層筒在滿足結構抗力要求的同時，加強了結構的抗彎剛度，進一步減少了結構重量，提高其局部屈曲的承載力。本發(fā)明包括：內(nèi)蒙皮，外蒙皮，加筋波紋夾層；所述加筋波紋夾層波紋的頂部和底部分別連接著所述外蒙皮和內(nèi)蒙皮；所述的加筋波紋夾層的波紋胞元沿著圓柱殼圓周方向陣列，并沿著圓柱殼的母線方向延伸。

技術領域

本發(fā)明屬于簡體結構領域，尤其涉及一種3D打印加筋波紋夾層筒。

背景技術

筒體結構在結構領域中有著非常廣泛的應用，如衛(wèi)星夾層筒結構，火箭承力筒結構、導彈筒體結構、飛機機身、潛艇主體結構、發(fā)動機殼體等。在制備工藝方面，因其夾層制備工藝復雜，重復性較差，成為很多相關領域人士需要迫切解決的問題，近幾年來，隨著3D打印技術的不斷發(fā)展，使得越來越多的復雜結構可以被制備出來，拓寬了結構設計領域，使得結構可以不斷復雜化。波紋夾層結構由于其孔隙率高，比強度大以及良好的幾何拓撲構型可設計性，使其在滿足輕質(zhì)的同時，可以保證結構的剛度和強度，并具有多功能潛力，但是加筋波紋結構作為一種新型夾層結構由于其結構形式的復雜，生產(chǎn)工藝方法的欠缺，目前研究工作較少。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種3D打印加筋波紋夾層筒，采用3D打印的方法，制備的加筋波紋夾層筒在滿足結構抗力要求的同時，加強了結構的抗彎剛度，進一步減少了結構重量，提高其局部屈曲的承載力。

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

一種3D打印加筋波紋夾層筒，包括：內(nèi)蒙皮，外蒙皮，加筋波紋夾層；所述加筋波紋夾層波紋的頂部和底部分別連接著所述外蒙皮和內(nèi)蒙皮；所述的加筋波紋夾層的波紋胞元沿著圓柱殼圓周方向延伸，并沿著圓柱殼的母線方向延伸。

以上所述結構中，所述的加筋波紋夾層的波紋胞元未與內(nèi)蒙皮和外蒙皮連接的位置兩側采用叉筋加筋；所述內(nèi)外蒙皮未與波紋胞元連接的位置夾層一側采用叉筋加筋。

所述內(nèi)蒙皮和所述外蒙皮的高度方向相同，所述外蒙皮和內(nèi)蒙皮之間通過加筋波紋夾層連接。所述結構組成部分所選材料皆為3D打印材料SH8800類ABS立體光造型樹脂。

有益效果：本發(fā)明提供了一種3D打印加筋波紋夾層筒，采用3D打印技術制備出復雜的波紋夾層筒結構，所制備的波紋夾層結構孔隙率高，比強度大，具有良好的幾何拓撲構型可設計性，使其在滿足輕質(zhì)的同時，可以保證結構的剛度和強度，而且在蒙皮和波紋夾層處采用局部叉筋加筋的方式，在滿足結構抗力要求的同時，可以加強結構的抗彎剛度，進一步減少結構重量，提高其局部屈曲的承載力。

附圖說明

圖1為加筋波紋夾層筒波紋加筋；

圖2為加筋波紋夾層筒外蒙皮加筋；

圖3為加筋波紋夾層筒內(nèi)蒙皮加筋。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明：

一種3D打印加筋波紋夾層筒，包括：內(nèi)蒙皮，外蒙皮，加筋波紋夾層；所述加筋波紋夾層波紋的頂部和底部分別連接著所述外蒙皮和內(nèi)蒙皮；如圖1所示，所述的加筋波紋夾層的波紋胞元沿著圓柱殼圓周方向陣列，并沿著圓柱殼的母線方向延伸。

以上所述結構中，如圖2和圖3所示，所述的加筋波紋夾層的波紋胞元未與內(nèi)蒙皮和外蒙皮連接的位置兩側采用叉筋加筋；所述內(nèi)蒙皮和外蒙皮未與波紋胞元連接的位置夾層一側采用叉筋加筋，采用局部叉筋加筋的方式，在滿足結構抗力要求的同時，可以加強結構的抗彎剛度，進一步減少結構重量，提高其局部屈曲的承載力。

所述夾層筒組成部分所選材料皆為3D打印材料SH8800類ABS立體光造型樹脂。

以上內(nèi)容是結合實施案例對本發(fā)明所做的詳細說明，不能認定為本發(fā)明的具體實施僅限于這些說明。對本發(fā)明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明的構思的前提下，還可以做出簡單的推演及替換，都應當視為本發(fā)明的保護范圍。