[發明專利]一種復合材料車體、復合材料鋪層結構及鋪層方法

有效

• 申請號: 202010001475.8
• 申請日: 2020-01-02
• 公開（公告）號: CN111098939B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發明（設計）人: 丁叁叁;肖鵬;高玉龍;趙紅偉;吳沛沛
• 申請（專利權）人: 中車青島四方機車車輛股份有限公司
• 主分類號: B62D29/04
• 分類號: B62D29/04;B61D17/00;B29C70/32
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 萬雙艷

本發明公開了一種復合材料鋪層結構，包括設有多個對接相連后搭接補強的四邊形腔的型材，四邊形腔包括方腔和型腔，方腔的方形形狀沿型材向型腔的梯形形狀過渡。本發明還公開了一種復合材料車體。本發明還公開了一種復合材料鋪層方法。上述復合材料鋪層結構采用復合材料型材的鋪層結構以及對接搭接的鋪覆形式，解決了復雜斷面復合材料拉擠型材垂直拉擠方向由多軸布對接引起的力學性能降低的問題。

技術領域

本發明涉及復合材料鋪層技術領域，特別涉及一種復合材料車體。尤其涉及一種復合材料鋪層結構。還涉及一種復合材料鋪層方法。

背景技術

復合材料車體或裙板結構多采用夾芯板或纏繞成型結構，不能解決復雜斷面復合材料拉擠型材垂直拉擠方向由多軸布對接引起的力學性能降低的問題。

在第一種現有技術中，承力骨架由纖維增強樹脂基復合材料包覆泡沫內芯結構的材料制成，內面板為纖維增強樹脂基復合材料，外面板位于內表面的部分為纖維增強樹脂基復合材料；在第二種現有技術中，車體采用內外碳纖維蒙皮中間填充紙蜂窩芯材的三明治結構形式，車體的內、外蒙皮包括車體側墻與車頂的相交區域均為碳纖維預浸料連續鋪層成型結構，并在碳纖維預浸料各鋪層邊緣處有搭接區域。上述現有技術均沒有型材結構形式的設計，不能解決復雜斷面復合材料拉擠型材垂直拉擠方向由多軸布對接引起的力學性能降低的問題。

因此，如何能夠提供一種采用型材結構的鋪層設計以解決復雜斷面復合材料拉擠型材垂直拉擠方向由多軸布對接引起的力學性能降低的問題的復合材料鋪層結構是本領域技術人員亟需解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種復合材料鋪層結構，采用復合材料型材的鋪層結構以及對接搭接的鋪覆形式，解決了復雜斷面復合材料拉擠型材垂直拉擠方向由多軸布對接引起的力學性能降低的問題。本發明的另一目的是提供一種復合材料車體。本發明的再一目的是提供一種復合材料鋪層方法。

為實現上述目的，本發明提供一種復合材料鋪層結構，包括設有多個對接相連后搭接補強的四邊形腔的型材，四邊形腔包括方腔和型腔，方腔的方形形狀沿型材向型腔的梯形形狀過渡。

優選地，型材的外表面鋪覆有多軸碳纖維布。

優選地，多軸碳纖維布為雙向平紋碳纖維織物或雙向斜紋碳纖維織物或花紋碳纖維織物或±45°的精編織物。

優選地，多軸碳纖維布為經過增稠處理的雙向平紋碳纖維織物。

優選地，四邊形腔的內表面鋪覆有多軸碳纖維布。

優選地，型材的內部為單向碳纖維絲。

優選地，四邊形腔對接的分縫與四邊形腔搭接的補強片位于四邊形腔的下表面。

本發明還提供一種復合材料車體，應用上述復合材料鋪層結構。

本發明還提供一種復合材料鋪層方法，制作上述復合材料鋪層結構，包括，

采用環繞內腔對接和搭接補強的四邊形腔的內鋪層形式；

在進入成型模具之前導入搭接補強鋪層；

采用多段過渡模具使四邊形腔內鋪層由方形過渡到梯形。

優選地，采用多段過渡模具使四邊形腔內鋪層由方形過渡到梯形的步驟之后，還包括，

對平紋碳纖維織物做增稠處理并鋪覆于型材的外表面。