CN103696367B - 一种复合材料结构件及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种复合材料结构件，包括若干呈网格状分布的芯体和通过胶黏树脂包覆在各芯体表面的柔性纤维增强材料，相邻的芯体表面的柔性纤维增强材料相连。本发明还提供了一种复合材料结构件的制备方法。实验结果表明，本发明提供的以PVC泡沫为芯体、双轴纤维布为柔性纤维增强材料、不饱和聚酯和固化剂M50为胶黏树脂制备的复合材料结构件的破坏载荷可达2500N以上，弯曲弹性模量可达4000MPa以上，弯曲强度可达45MPa以上。

Description

一种复合材料结构件及其制备方法

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，尤其涉及一种复合材料结构件及其制备方法。

背景技术

目前，桥梁多为钢筋混凝土桥或钢结构桥。作为大跨度的公路桥和铁路桥，钢筋混凝土桥和钢结构桥可有承受较大荷载并且能够提供较大跨度，具有无可厚非的优越性。不过也有它们自身不可克服的缺陷：钢筋混凝土桥自重荷载大，使得桥梁自重增加，降低了桥梁能够提供的承载能力；钢结构桥多采用焊接组成，在冲击荷载作用下，容易出现局部失稳及局部塌陷的问题；而且这两种桥在疲劳荷载下很容易出现局部断裂，焊缝开裂等问题，从而降低桥梁结构的承载能力、刚度和使用寿命；同时随着时间的推移，钢筋混凝土材料和钢材料的腐蚀、劣化问题会越来越明显，造成桥梁维修和防护困难，这不仅影响桥梁结构的正常使用，还在很大程度上产生了安全隐患。

纤维增强复合材料（FRP）是近年来在土木工程中应用日益广泛的一种新型的结构材料。由于它具有轻质高强、耐腐蚀、抗疲劳等优点，所以在我国土木工程领域，纤维增强复合材料已经在加固桥梁结构和围栏防腐等方面具备了10多年的应用历史。从上世纪90年代开始，美国、荷兰等欧美国家已经先后将纤维增强复合材料应用于新建及翻新的桥梁中，甚至是大跨度桥梁和全复合材料桥梁。最近，我国也紧跟国外发达国家的步伐，开始了纤维增强复合材料桥梁的设计与研发。目前的纤维增强复合材料在国内桥梁领域的应用主要集中于拉挤拼装人行桥和拉挤拼装桥面板这2个领域，均采用通过拉挤工艺生产固定的型材拼装成桁架人行桥或者桥面板的施工工艺，这种结构虽然具有质量轻，耐腐蚀等优点，但还是存在如下问题：首先是其承载能力无法和传统材料，如钢筋混凝土或者钢结构相比；其次这种结构的局部抗冲击性能很小，容易产生细小部位的变形和破坏。因此，提供一种具有良好局部承载能力和整体刚度的结构件显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构件及其制备方法，本发明提供的复合材料结构件具有良好的局部承载能力和整体刚度。

本发明提供了一种复合材料结构件，包括若干呈网格状分布的芯体和通过胶黏树脂包覆在各芯体表面的柔性纤维增强材料，相邻的芯体表面的柔性纤维增强材料相连。

优选的，相邻的芯体表面的柔性纤维增强材料搭接相连。

优选的，纵列中相邻芯体表面的柔性纤维增强材料搭接相连，形成第一模块；各第一模块通过连接材料相连。

优选的，所述连接材料通过胶黏树脂包覆在各第一模块表面，相邻第一模块表面的连接材料搭接相连。

优选的，所述第一模块为长方体或正方体；所述连接材料通过胶黏树脂包覆各第一模块的相邻面、相邻面的对面以及相邻面与其对面之间的一个底面，所述连接材料包覆相邻第一模块不同平面上的底面。

优选的，所述芯体为长方体或正方体；所述纵列中相邻芯体通过连接材料相连，所述连接材料通过胶黏树脂包覆各芯体的相邻面、相邻面的对面以及相邻面与其对面之间的一个底面，所述连接材料包覆相邻芯体不同平面上的底面；所述横行中相邻芯体通过连接材料相连，所述连接材料通过胶黏树脂包覆各芯体的相邻面、相邻面的对面以及相邻面与其对面之间的一个底面，所述连接材料包覆相邻芯体不同平面上的底面。

优选的，所述芯体为泡沫，所述连接材料为柔性纤维增强材料。

优选的，所述芯体表面开设有槽，所述槽内填充有胶黏树脂。

本发明还提供了一种复合材料结构件的制备方法，包括：

a）、将柔性纤维增强材料包覆在芯体表面，形成表面包覆有柔性纤维增强材料的芯体；

b）将若干个表面包覆有柔性纤维增强材料的芯体呈网格状排布，注入胶黏树脂并固化后得到复合材料结构件。

优选的，所述步骤b）包括：

b11）将若干个表面包覆有柔性纤维增强材料的芯体呈网格状排布，相邻芯体表面的柔性纤维增强材料搭接相连；

b12）向步骤b11）得到的中间产品中注入胶黏树脂并固化后得到复合材料结构件。

优选的，所述步骤b11）包括：

将若干个表面包覆有柔性纤维增强材料的芯体呈网格状排布，各纵列中相邻芯体表面的柔性纤维增强材料搭接相连，各横行中相邻芯体表面的柔性纤维增强材料搭接相连。

优选的，所述步骤b）包括：

b21）将若干个表面包覆有柔性纤维增强材料的芯体沿第一方向排布，相邻芯体表面的柔性纤维增强材料搭接相连，注入胶黏树脂并固化后得到第一模块；

b22）将若干个第一模块沿所述第一方向的正交方向通过连接材料相连后得到复合材料结构件。

优选的，所述步骤b22）包括：

将连接材料包覆在第一模块表面，得到表面包覆有连接材料的第一模块；

将若干个表面包覆有连接材料的第一模块沿所述第一方向的正交方向排布，相邻第一模块表面的连接材料搭接相连，注入胶黏树脂并固化后得到复合材料结构件。

优选的，所述步骤b22）包括：

将若干个第一模块沿所述第一方向的正交方向排布，使用连接材料包覆各第一模块，所述连接材料包覆各第一模块的相邻面、相邻面的对面以及相邻面与其对面之间的一个底面，所述连接材料包覆相邻第一模块不同平面上的底面；所述第一模块为长方体或正方体；

向得到的中间产品中注入胶黏树脂并固化后得到复合材料结构件。

优选的，所述步骤b）包括：

将若干个表面包覆有柔性纤维增强材料的芯体呈网格状排布，使用连接材料包覆纵向排列的各芯体，所述连接材料包覆各芯体的相邻面、相邻面的对面以及相邻面与其对面之间的一个底面，所述连接材料包覆相邻芯体不同平面上的底面；所述连接材料包覆横向排列的各芯体，所述连接材料包覆各芯体的相邻面、相邻面的对面以及相邻面与其对面之间的一个底面，所述连接材料包覆相邻芯体不同平面上的底面；

向得到的中间产品中注入胶黏树脂并固化后得到复合材料结构件。

与现有技术相比，本发明提供的复合材料结构件包括若干呈网格状分布的芯体和通过胶黏树脂包覆在各芯体表面的柔性纤维增强材料，所述相邻芯体表面的柔性纤维增强材料相连。本发明首先使柔性纤维增强材料通过胶黏树脂包覆在各芯体表面，同时使若干个芯体呈网格状分布，然后将相邻芯体表面的柔性纤维增强材料相连，使芯体、胶黏树脂和柔性纤维增强材料组成一个连接关系紧密的整体结构，从而具有较好的局部承载能力和整体刚度。同时，本发明提供的复合材料结构件还具有良好的横向强度。实验结果表明，本发明提供的以PVC泡沫为芯体、双轴纤维布为柔性纤维增强材料、不饱和聚酯和固化剂M50为胶黏树脂制备的复合材料结构件的破坏载荷可达2500N以上，弯曲弹性模量可达4000MPa以上，弯曲强度可达45MPa以上。

附图说明

图1为本发明实施例提供的复合材料结构件的剖面结构示意图；

图2为本发明比较例1～6提供的玻璃钢样条的力-位移曲线图；

图3为本发明比较例7～11提供的三明治夹心样条的力-位移曲线图；

图4为本发明实施例1～3提供的网格状样条的力-位移曲线图；

图5为本发明实施例4～6提供的网格状样条的力-位移曲线图。

具体实施方式

本发明提供了一种复合材料结构件，包括若干呈网格状分布的芯体和通过胶黏树脂包覆在各芯体表面的柔性纤维增强材料，相邻的芯体表面的柔性纤维增强材料相连。

参见图1，图1为本发明实施例提供的复合材料结构件的剖面结构示意图，其中，1为芯体，2为通过胶黏树脂包覆在芯体表面的柔性纤维增强材料。

本发明提供的复合材料结构件包括若干呈网格状分布的芯体，各芯体构成复合材料结构件的主体。在本发明中，所述呈网格状分布是指各芯体按照横行、纵列的顺序排列，也可称为矩阵结构。本发明对所述芯体的个数以及尺寸均没有任何特殊限制，可以根据需要进行选择。在本发明中，所述芯体可以为泡沫、木材等质量较轻、强度较高的材料，包括但不限于聚酯泡沫、聚氯乙烯（PVC）泡沫、碳泡沫、Balsa木、泡桐木、杉木、橡木或胶合板等等。本发明对所述芯体的形状没有特殊限制，可以为三棱柱、长方体或正方体等通过拼凑可以形成桥面、路面等特定板材的形状。

所述各芯体表面通过胶黏树脂包覆有柔性纤维增强材料，以一个芯体为例，在其表面包覆柔性纤维增强材料后注入胶黏树脂和固化剂，固化后得到包覆有柔性纤维增强材料的芯体。在本发明中，所述柔性纤维增强材料为纤维增强的树脂材料，包括但不限于单轴向、双轴向或多轴向的碳纤维布、玻璃纤维布、芳纶纤维布或杂交纤维布等等。本发明对所述柔性纤维增强材料对芯体的包覆方式没有特殊限制，根据芯体的形状进行选择，将芯体表面包裹完整即可。本发明对所述胶黏树脂和固化剂没有特殊限制，可以为本领域技术人员熟知的不饱和聚酯、乙烯基树脂、环氧树脂或酚醛树脂等及其相应的固化剂。

在本发明中，各芯体呈网格状分布，相邻的芯体表面的柔性纤维增强材料相连，使各芯体连接呈为一个整体。在本发明提供的复合材料结构件中，相邻芯体表面的柔性纤维增强材料可以通过多种方式相连，例如可以对接、搭接或者通过全部覆盖的方式连接。以相邻的两个长方体芯体为例，第一个芯体的右表面和第二个芯体的左表面相邻，对接是指两个芯体相邻面上的柔性纤维增强材料对接，即第一个芯体的右表面上的柔性纤维增强材料和第二个芯体的左表面上的柔性纤维增强材料通过胶黏树脂或其他方式连接，使相邻两个芯体连接呈整体；搭接是指一个芯体表面上的柔性纤维增强材料搭在另一个芯体表面上的柔性纤维增强材料上，可以是第一个芯体上表面的柔性纤维增强材料搭在第二个芯体上表面的柔性纤维增强材料上，覆盖第二个芯体上表面的一部分；也可以是第一个芯体任意一个表面上的柔性纤维增强材料搭接在第二个芯体任意一个与其左表面相连接的表面上，覆盖第二个芯体相应表面的一部分，使两个芯体相连成为整体即可；全部覆盖与搭接类似，区别在于全部覆盖时，搭接在第二个芯体表面上的柔性纤维材料覆盖相应的整个表面。在本发明的一个具体实施例中，相邻的芯体表面的柔性纤维材料均通过搭接的方式相连，即各纵列中，相邻的芯体表面的柔性纤维材料通过搭接的方式相连，同时各横行中，相邻的芯体表面的柔性纤维材料也通过搭接的方式相连。

在本发明提供的另一个实施例中，各芯体还可以通过以下方式相连：各纵列中，相邻芯体表面的柔性纤维增强材料搭接相连，形成第一模块；各第一模块通过连接材料相连，形成网格结构的复合材料结构件。其中，各纵列中，相邻芯体表面的柔性纤维增强材料搭接相连的方式与上文所述的连接方式类似，本发明在此不再赘述。各第一模块通过连接材料相连的目的在于使各第一模块成为一个整体，与上文所述相似，各第一模块也可以不使用连接材料，直接通过搭接、对接或者全面覆盖的方式连接。除此之外，各第一模块通过连接材料相连的方式可以有以下几种：

1、所述连接材料通过胶黏树脂全部包覆在各第一模块表面，相邻第一模块表面的连接材料通过搭接、对接或者全面覆盖的方式连接，具体连接方法参见上文所述，在此不再赘述；

2、所述连接材料通过包覆各第一模块的不同面，使之连接成为整体，具体可以为：

2.1当第一模块为正方体或长方体时，所述连接材料通过胶黏树脂包覆各第一模块的相邻面、相邻面的对面以及相邻面与其对面之间的一个底面，所述连接材料包覆相邻第一模块不同平面上的底面。具体而言，连接材料可以通过包覆第一个第一模块的左表面、下表面和右表面，再包覆第二个第一模块左表面、上表面和右表面，再包覆第三个第一模块左表面、下表面和右表面，按照上述方法将各模块依次连接，最终形成一个整体；

2.2当第一模块为三棱柱时，所述连接材料通过胶黏树脂包覆各第一模块的斜面将各第一模块连接起来。具体而言，当第一模块为三棱柱时，连接材料可以通过包覆第一个第一模块的第一面和相邻面，再包覆第二个第一模块相邻面和第二面，第一个第一模块的第一面和第二个第一模块的第二面不相交；再包覆第三个第一模块的相邻面和第三面，第三个第一模块的第三面和第二个第一模块的第二面不相交，按照上述方法将各模块依次连接，最终形成一个整体。

在本发明提供的另一个实施例中，各芯体还可以通过以下方式相连：各相邻芯体均通过连接材料相连。以长方体或正方体芯体为例，所述连接材料通过胶黏树脂包覆各纵列中各芯体的相邻面、相邻面的对面以及相邻面与其对面之间的一个底面，所述连接材料包覆相邻芯体不同平面上的底面。具体而言，连接材料可以通过包覆第一个芯体的左表面、下表面和右表面，再包覆第二个芯体的左表面、上表面和右表面，再包覆第三个芯体的左表面、下表面和右表面，按照上述方法将纵列各芯体依次连接；然后用相同的方法将横列各芯体依次连接，最终得到具有网格状结构的复合材料结构件。

在上述实施例中，所述连接材料可以为柔性增强材料，可以与包裹芯体的柔性增强材料相同，也可以不同。

在本发明提供的其他实施例中，所述芯体表面还可以开设槽，包裹柔性增强材料后注入胶黏树脂和固化剂，固化后槽内填充满胶黏树脂，能够提高芯体和柔性增强材料之间的粘结力，从而最终提高复合材料结构件的综合性能。

本发明还提供了一种复合材料结构件的制备方法，包括：

a）将柔性纤维增强材料包覆在芯体表面，形成表面包覆有柔性纤维增强材料的芯体；

b）将若干个表面包覆有柔性纤维增强材料的芯体呈网格状排布，注入胶黏树脂并固化后得到复合材料结构件。

本发明首先将柔性纤维增强材料包覆在芯体表面，形成表面包覆有柔性纤维增强材料的芯体。本发明对所述包覆方法没有特殊限制，可以采用一个整体的柔性纤维增强材料将芯体的表面完全包覆，也可以采用若干个柔性纤维增强材料分别包覆芯体的若干个表面，最终将芯体的表面完全包覆。

得到表面包覆有柔性纤维增强材料的芯体后，将若干个表面包覆有柔性纤维增强材料的芯体呈网格状排布，注入胶黏树脂并固化后得到复合材料结构件。

在本发明中，可以直接将若干个表面包覆有柔性纤维增强材料的芯体呈网格状排布，然后注入胶黏树脂并固化后即可得到复合材料结构件，此时，相邻芯体表面的柔性纤维增强材料通过对接的方式连接起来形成整体。

在本发明中，还可以将若干个表面包覆有柔性纤维增强材料的芯体呈网格状排布，相邻芯体表面的柔性纤维增强材料搭接相连，然后注入胶黏树脂并固化后得到复合材料结构件，此时，相邻芯体表面的柔性纤维增强材料通过搭接的方式连接起来形成整体。具体而言，可以首先将各纵列中相邻芯体表面的柔性纤维增强材料搭接相连，再将各横行中相邻芯体表面的柔性纤维增强材料搭接相连，最后注入胶黏树脂并固化。

在本发明中，还可以按照以下方法将若干个表面包覆有柔性纤维增强材料的芯体连接成网格状复合材料结构件：

b21）将若干个表面包覆有柔性纤维增强材料的芯体沿第一方向排布，相邻芯体表面的柔性纤维增强材料搭接相连，注入胶黏树脂并固化后得到第一模块；

b22）将若干个第一模块沿所述第一方向的正交方向通过连接材料相连后得到复合材料结构件。

首先将若干个表面包覆有柔性纤维增强材料的芯体沿第一方向排布，相邻芯体表面的柔性纤维增强材料搭接相连，注入胶黏树脂并固化后得到第一模块，其中，第一方向可以为横向，也可以为纵向。如前所述，也可以通过对接或者全面覆盖的方法形成第一模块，本发明对此并无特殊限制。

得到第一模块后，将若干个第一模块沿第一方向的正交方向连接后即可得到复合材料结构件。当第一方向为纵向时，其正交方向为横向；当第一方向为横向时，其正交方向为纵向。如前所述，由于第一模块由若干芯体形成，其表面是柔性纤维增强材料，因此，若干第一模块可以通过直接对接的方式连接起来，也可以通过连接材料相连。

具体而言，若干第一模块通过连接材料相连可以有以下两种方式：

（1）将连接材料包覆在第一模块表面，得到表面包覆有连接材料的第一模块；然后将若干个表面包覆有连接材料的第一模块沿所述第一方向的正交方向排布，相邻第一模块表面的连接材料搭接相连，注入胶黏树脂并固化后得到复合材料结构件。

除了搭接相连以外，各相邻第一模块表面的连接材料还可以通过对接、全面覆盖等方式连接，本发明在此不再赘述。

（2）当所述第一模块为长方体或正方体时，将若干个第一模块沿所述第一方向的正交方向排布，使用连接材料包覆各第一模块，所述连接材料包覆各第一模块的相邻面、相邻面的对面以及相邻面与其对面之间的一个底面，所述连接材料包覆相邻第一模块不同平面上的底面；然后向得到的中间产品中注入胶黏树脂并固化后得到复合材料结构件。

此时，可以仅包覆各第一模块的部分表面，也可以通过使用多个方向、多层的连接材料实现各第一模块的全面包覆。

另外，本发明还可以通过以下方法将若干个芯体连接成具有网格状的复合材料结构件：

将若干个表面包覆有柔性纤维增强材料的芯体呈网格状排布，使用连接材料包覆纵向排列的各芯体，所述连接材料包覆各芯体的相邻面、相邻面的对面以及相邻面与其对面之间的一个底面，所述连接材料包覆相邻芯体不同平面上的底面；所述连接材料包覆横向排列的各芯体，所述连接材料包覆各芯体的相邻面、相邻面的对面以及相邻面与其对面之间的一个底面，所述连接材料包覆相邻芯体不同平面上的底面；

向得到的中间产品中注入胶黏树脂并固化后得到复合材料结构件。

此时，可以仅包覆各芯体的部分表面，也可以通过使用多个方向、多层的连接材料实现各芯体的全面包覆。

得到复合材料结构件后，对其进行性能测试，结果表明，本发明提供的以PVC泡沫为芯体、双轴纤维布为柔性纤维增强材料、不饱和聚酯和固化剂M50为胶黏树脂制备的复合材料结构件的破坏载荷可达2500N以上，弯曲弹性模量可达4000MPa以上，弯曲强度可达45MPa以上。

为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的复合材料结构件及其制备方法进行描述，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。

以下各实施例及比较例中，双轴布为常州市宏发纵横新材料科技股份有限公司生产、密度为800kg/m2；不饱和聚酯为亚什兰公司的GT200；固化剂为阿克苏诺贝尔公司的M50；芯体为固瑞特复合材料有限公司的PVCH60。

比较例1～6

分别采用不饱和聚酯将54层双轴布灌注成长220mm*高20mm*宽30mm的玻璃钢样条；

采用美特斯工业系统有限公司的万能试验机测试所述玻璃钢样条的性能，结果参见图2和表1，图2为本发明比较例1～6提供的玻璃钢样条的力-位移曲线图，表1为本发明比较例1～6提供的玻璃钢样条的尺寸及性能测试。

表1本发明比较例1～6提供的玻璃钢样条的尺寸及性能测试

由图2和表1可知，去掉偏差较大的比较例1和比较例3，玻璃钢样条的破坏载荷为4209.85N，弯曲弹性模量为10228.53MPa，弯曲强度为113.92MPa。

比较例7～11

在芯体上下表面分别覆盖4层双轴布，用不饱和聚酯真空灌注得到三明治夹心样条，其尺寸为：长220mm*高20mm*宽30mm。

采用美特斯工业系统有限公司的万能试验机测试所述三明治夹心样条的性能，结果参见图3和表2，图3为本发明比较例7～11提供的三明治夹心样条的力-位移曲线图，表2为本发明比较例7～11提供的三明治夹心样条的尺寸及性能测试。

表2本发明比较例7～11提供的三明治夹心样条的尺寸及性能测试

由图3和表2可知，三明治夹心样条的破坏载荷为922.42N，弯曲弹性模量为1015.74MPa，弯曲强度为16.63MPa。

实施例1～3

采用4层双轴布将芯体包裹，然后采用搭接的方式将5个芯体沿横向方向连接，采用不饱和聚酯灌注成型后得到第一模块；采用4层双轴布将两个第一模块沿纵列方向包裹，采用不饱和聚酯灌注成型后得到网格状样条，其尺寸为：长220mm*高20mm*宽30mm。

采用美特斯工业系统有限公司的万能试验机测试所述网格状样条的性能，结果参见图4和表3，图4为本发明实施例1～3提供的网格状样条的力-位移曲线图，表3为本发明实施例1～3提供的网格状样条的尺寸及性能测试。

表3本发明实施例1～3提供的网格状样条的尺寸及性能测试

由图4和表3可知，网格状样条的破坏载荷为706.19N，弯曲弹性模量为2906.63MPa，弯曲强度为11.78MPa。

实施例4～6

采用4层双轴布将芯体包裹，然后将若干个表面包覆有双轴布的芯体呈网格状排布，使用双轴布包覆纵向排列的各芯体，所述双轴布包覆各芯体的相邻面、相邻面的对面以及相邻面与其对面之间的一个底面，所述双轴布包覆相邻芯体不同平面上的底面；使用双轴布包覆横向排列的各芯体，所述双轴布包覆各芯体的相邻面、相邻面的对面以及相邻面与其对面之间的一个底面，所述双轴布包覆相邻芯体不同平面上的底面，采用不饱和聚酯灌注成型后得到网格状样条，其尺寸为：长220mm*高20mm*宽30mm。

采用美特斯工业系统有限公司的万能试验机测试所述网格状样条的性能，结果参见图5和表4，图5为本发明实施例4～6提供的网格状样条的力-位移曲线图，表4为本发明实施例4～6提供的网格状样条的尺寸及性能测试。

表4本发明实施例4～6提供的网格状样条的尺寸及性能测试

由图5和表4可知，网格状样条的破坏载荷为2726.81N，弯曲弹性模量为4099.18MPa，弯曲强度为45.76MPa。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种复合材料结构件，其特征在于，包括若干呈网格状分布的芯体和通过胶黏树脂包覆在各芯体表面的柔性纤维增强材料，相邻的芯体表面的柔性纤维增强材料搭接相连，且纵列中相邻芯体表面的柔性纤维增强材料搭接相连，形成第一模块；各第一模块通过连接材料相连。

2.根据权利要求1所述的复合材料结构件，其特征在于，所述连接材料通过胶黏树脂包覆在各第一模块表面，相邻第一模块表面的连接材料搭接相连。

3.根据权利要求1所述的复合材料结构件，其特征在于，所述第一模块为长方体或正方体；所述连接材料通过胶黏树脂包覆各第一模块的相邻面、相邻面的对面以及相邻面与其对面之间的一个底面，所述连接材料包覆相邻第一模块不同平面上的底面。

4.根据权利要求1所述的复合材料结构件，其特征在于，所述芯体为长方体或正方体；所述纵列中相邻芯体通过连接材料相连，所述连接材料通过胶黏树脂包覆各芯体的相邻面、相邻面的对面以及相邻面与其对面之间的一个底面，所述连接材料包覆相邻芯体不同平面上的底面；横行中相邻芯体通过连接材料相连，所述连接材料通过胶黏树脂包覆各芯体的相邻面、相邻面的对面以及相邻面与其对面之间的一个底面，所述连接材料包覆相邻芯体不同平面上的底面。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的复合材料结构件，其特征在于，所述芯体为泡沫，所述连接材料为柔性纤维增强材料。

6.根据权利要求1～4任意一项所述的复合材料结构件，其特征在于，所述芯体表面开设有槽，所述槽内填充有胶黏树脂。

7.一种复合材料结构件的制备方法，包括：

a)将柔性纤维增强材料包覆在芯体表面，形成表面包覆有柔性纤维增强材料的芯体；

b)将若干个表面包覆有柔性纤维增强材料的芯体呈网格状排布，各纵列中相邻芯体表面的柔性纤维增强材料搭接相连，各横行中相邻芯体表面的柔性纤维增强材料搭接相连；向得到的产品中注入胶黏树脂并固化后得到复合材料结构件。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤b)包括：

b11)将若干个表面包覆有柔性纤维增强材料的芯体沿第一方向排布，相邻芯体表面的柔性纤维增强材料搭接相连，注入胶黏树脂并固化后得到第一模块；

b12)将若干个第一模块沿所述第一方向的正交方向通过连接材料相连后得到复合材料结构件。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤b12)包括：

将连接材料包覆在第一模块表面，得到表面包覆有连接材料的第一模块；

将若干个表面包覆有连接材料的第一模块沿所述第一方向的正交方向排布，相邻第一模块表面的连接材料搭接相连，注入胶黏树脂并固化后得到复合材料结构件。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤b12)包括：

将若干个第一模块沿所述第一方向的正交方向排布，使用连接材料包覆各第一模块，所述连接材料包覆各第一模块的相邻面、相邻面的对面以及相邻面与其对面之间的一个底面，所述连接材料包覆相邻第一模块不同平面上的底面；所述第一模块为长方体或正方体；

向得到的中间产品中注入胶黏树脂并固化后得到复合材料结构件。

11.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤b)包括：

将若干个表面包覆有柔性纤维增强材料的芯体呈网格状排布，使用连接材料包覆纵向排列的各芯体，使用连接材料包覆各芯体的相邻面、相邻面的对面以及相邻面与其对面之间的一个底面，使用连接材料包覆相邻芯体不同平面上的底面；使用连接材料包覆横向排列的各芯体，使用连接材料包覆各芯体的相邻面、相邻面的对面以及相邻面与其对面之间的一个底面，使用连接材料包覆相邻芯体不同平面上的底面；

向得到的中间产品中注入胶黏树脂并固化后得到复合材料结构件。