[發(fā)明專利]一種盒式結構碳纖維PMI復合材料梁及制備方法

有效

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• 申請日: 2021-03-05
• 公開（公告）號: CN113044202B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發(fā)明（設計）人: 郭慶;李錦龍
• 申請（專利權）人: 西北工業(yè)大學
• 主分類號: B64C3/18
• 分類號: B64C3/18;A63H27/18;B64F5/10;B29C70/44;B29C70/68;B29L31/30
• 代理公司: 西安凱多思知識產權代理事務所(普通合伙) 61290
• 代理人: 王鮮凱

本發(fā)明涉及一種盒式結構碳纖維PMI復合材料梁及制備方法，包括上緣條、多個耳片、兩個腹板、多個夾塊和下緣條；兩個腹板為矩形結構的碳板，兩側設有碳條材料的上緣條和下緣條，封閉成矩形碳盒結構，內部填充PMI泡沫作為芯材；梁根部碳盒內粘合有與機身進行連接的耳片以及夾塊；所述矩形碳盒結構自翼根到稍部尺寸逐漸變小，PMI泡沫材在不同展向展向密度不同，在矩形碳盒結構外表面纏繞有凱夫拉纖維。相比于傳統(tǒng)碳方輕木梁使機翼梁的抗彎剛度更高，抗扭性更好，有更大的比強度和比剛度，制造更為簡單，成品品質可控性提高，次品率降低。

技術領域

本發(fā)明屬于固定翼航模和固定翼無人機的梁，涉及一種盒式結構碳纖維PMI復合材料梁及制備方法，尤其是長度介于1.8-2.6m的復合材料梁。

背景技術

在目前的競賽級航模運動中，固定翼航模朝著大翼展和大展弦比的方向不斷發(fā)展，這對機翼的主承力結構梁的比強度和比剛度有了更高的要求，同時由于復合材料技術的發(fā)展，碳纖維，PMI泡沫，環(huán)氧樹脂等力學性能優(yōu)異的材料和粘合劑開始普遍應用，但是目前還沒有一種能利用上述材料和粘合劑并很好地兼顧質量和剛強度的梁結構。

發(fā)明內容

要解決的技術問題

為了避免現有技術的不足之處，本發(fā)明提出一種盒式結構碳纖維PMI復合材料梁及制備方法，提高大翼展、大展弦比航模和無人機梁的剛度，強度，同時控制梁的質量。

技術方案

一種盒式結構碳纖維PMI復合材料梁，其特征在于包括上緣條1、多個耳片2、兩個腹板3、多個夾塊4和下緣條5；兩個腹板3為矩形結構的碳板，兩側設有碳條材料的上緣條1和下緣條5，封閉成矩形碳盒結構，內部填充PMI泡沫作為芯材；梁根部碳盒內粘合有與機身進行連接的耳片以及夾塊4；所述矩形碳盒結構自翼根到稍部尺寸逐漸變小，前表面與機身軸線正交，上反使梁上表面水平；所述矩形盒式結構的截面展向比例位置x的截面長B＝15.8-2600tan(0.128°)x，截面高h＝67.521-2600tan(0.853°)x。

在矩形碳盒結構外表面纏繞有凱夫拉纖維。

所述腹板在除0x0.0385展長比例位置以外部分均進行進行減重設計，減重后形狀結構包括斜撐和豎撐，豎撐位置與肋的位置一一對應。

所述斜撐和豎撐的直線相交部分內擴為圓角。

所述PMI泡沫材在不同展向展向比例位置x的密度為下表：