[發明專利]一種可變剛度的復合車架制備方法及其制得的車架

有效

• 申請號: 202010161281.4
• 申請日: 2020-03-10
• 公開（公告）號: CN111438969B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 柯俊;徐敬恩;高晉;唐宇欣
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: B29C70/72
• 分類號: B29C70/72;B29C70/34;B29C70/46;B29C70/54;B29C70/88;B29C69/00;B62D29/04;B29L31/30
• 代理公司: 紹興市知衡專利代理事務所(普通合伙) 33277
• 代理人: 張媛

1.一種可變剛度的復合車架制備方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)按照縱梁總體長度、U型截面的展開寬度及縱梁總體厚度裁切若干層纖維布預浸潤料，所述纖維布預浸潤料的鋪層角度根據強度校核結果確定，包括0°、45°、90°的鋪層角度；

(2)按照剛度驅動器所需尺寸，通過三維編織機制備好擬植入復合材料縱梁的剛度驅動器，所述剛度驅動器為含有形狀記憶合金絲的三維編織體；所述三維編織體的經紗為形狀記憶合金絲，緯紗及捆綁紗為增強纖維；

(3)將裁切制得的纖維布預浸潤料按順序順次鋪放在模具中，鋪放到剛度驅動器的鋪層區域時，按照模具對應標記及設計位置平整放置預先制備的剛度驅動器；然后，再順次鋪放剩余纖維布預浸潤料；放置剛度驅動器時，需從剛度驅動器兩端延伸引出與形狀記憶合金絲連接的導線，用于通電；

(4)鋪層鋪放完畢后，合模并加熱固化，固化溫度為90℃，固化時長30分鐘；

(5)脫模并進行對復合材料縱梁粗坯進行清理、去毛刺、打磨處理，并按照設計尺寸規格對復合材料縱梁粗坯進行切割機械加工，制得復合材料縱梁結構件；

(6)在復合材料縱梁結構件上進行鉆孔；在復合材料縱梁結構件上鉆孔時，需先用小直徑的鉆頭鉆出小孔，再在小孔基礎上磨削擴孔，使孔徑達到設計尺寸；在磨削擴孔時，應對磨削處噴水；在完成磨削擴孔后，在孔壁上涂抹高強度粘接劑；

(7)通過三維編織機制備連接襯板的碳纖維預成型體，采用聚氨酯基體，通過樹脂傳遞模塑成型工藝使縱梁與橫梁之間的連接襯板固化成型；

(8)將連接襯板與復合材料縱梁及對應的橫梁通過螺旋連接或粘接實現固定，使變剛度車架整體裝配完成；

(9)將剛度驅動器兩端延伸引出的導線分別與車載電源接口連接，構成導電回路，至此，所述可變剛度的復合車架制備完成。

2.一種可變剛度的復合車架，其特征在于：包括兩根平行設置的縱梁，縱梁之間連接有若干橫梁，橫梁端部與縱梁之間安裝有連接襯板，連接襯板用于將縱梁與橫梁完全固定；縱梁橫截面為U形結構，縱梁的兩翼內分別植入有剛度驅動器，剛度驅動器是含有形狀記憶合金絲的三維編織物，剛度驅動器兩端與車載電源連接通電；

剛度驅動器是形狀記憶合金絲與增強纖維通過編織得到的三維編織物，其經紗為形狀記憶合金絲，緯紗及捆綁紗為增強纖維，增強纖維包括為玻璃纖維、碳纖維或玄武巖纖維；

剛度驅動器中的形狀記憶合金絲為連續的長纖維，形狀記憶合金絲兩端從縱梁內部延伸引出有導線，導線用于與車載電源連接通電；

縱梁的兩翼內分別對稱設有至少兩組剛度驅動器；

連接襯板采用三維編織的碳纖維增強聚氨酯基復合材料。

3.根據權利要求2所述的一種可變剛度的復合車架，其特征在于：縱梁上設有若干圓孔。

4.根據權利要求2所述的一種可變剛度的復合車架，其特征在于：縱梁采用連續纖維增強樹脂基復合材料，纖維包括為碳纖維、玄武巖纖維、玻璃纖維中的一種或多種組合，樹脂基體包括環氧樹脂或聚氨酯。

5.根據權利要求2所述的一種可變剛度的復合車架，其特征在于：橫梁設有5根。