CN104879646B - 复合材料杆件 - Google Patents
复合材料杆件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104879646B CN104879646B CN201510233239.8A CN201510233239A CN104879646B CN 104879646 B CN104879646 B CN 104879646B CN 201510233239 A CN201510233239 A CN 201510233239A CN 104879646 B CN104879646 B CN 104879646B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- supporter
- fiber
- auricle
- rod piece
- composite material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 123
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 claims abstract description 74
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 231
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 139
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 82
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 82
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 28
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 26
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 17
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 11
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 11
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 9
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 9
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 9
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims description 8
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims description 8
- CMLFRMDBDNHMRA-UHFFFAOYSA-N 2h-1,2-benzoxazine Chemical compound C1=CC=C2C=CNOC2=C1 CMLFRMDBDNHMRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229920002972 Acrylic fiber Polymers 0.000 claims description 7
- 244000198134 Agave sisalana Species 0.000 claims description 7
- 235000011624 Agave sisalana Nutrition 0.000 claims description 7
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 claims description 7
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 7
- 229920006387 Vinylite Polymers 0.000 claims description 7
- 229920002978 Vinylon Polymers 0.000 claims description 7
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 claims description 7
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 claims description 7
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 claims description 7
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 7
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 7
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 claims description 7
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229920000914 Metallic fiber Polymers 0.000 claims description 6
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 6
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims description 6
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 claims description 6
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 6
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 238000001721 transfer moulding Methods 0.000 claims description 3
- 238000001723 curing Methods 0.000 claims 6
- 238000013007 heat curing Methods 0.000 claims 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 36
- 206010016256 fatigue Diseases 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 4
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 4
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- HPNSNYBUADCFDR-UHFFFAOYSA-N chromafenozide Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C(=O)N(NC(=O)C=2C(=C3CCCOC3=CC=2)C)C(C)(C)C)=C1 HPNSNYBUADCFDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 3
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- XQUPVDVFXZDTLT-UHFFFAOYSA-N 1-[4-[[4-(2,5-dioxopyrrol-1-yl)phenyl]methyl]phenyl]pyrrole-2,5-dione Chemical compound O=C1C=CC(=O)N1C(C=C1)=CC=C1CC1=CC=C(N2C(C=CC2=O)=O)C=C1 XQUPVDVFXZDTLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 210000003739 neck Anatomy 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229920003192 poly(bis maleimide) Polymers 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
- B29C70/34—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation
- B29C70/347—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation combined with compressing after the winding of lay-ups having a non-circular cross-section, e.g. flat spiral windings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/68—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts by incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or layers, e.g. foam blocks
- B29C70/86—Incorporated in coherent impregnated reinforcing layers, e.g. by winding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
- B29D99/0046—Producing rods
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B1/00—Layered products having a non-planar shape
- B32B1/08—Tubular products
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B19/00—Layered products comprising a layer of natural mineral fibres or particles, e.g. asbestos, mica
- B32B19/02—Layered products comprising a layer of natural mineral fibres or particles, e.g. asbestos, mica the layer of fibres or particles being impregnated or embedded in a plastic substance
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B19/00—Layered products comprising a layer of natural mineral fibres or particles, e.g. asbestos, mica
- B32B19/04—Layered products comprising a layer of natural mineral fibres or particles, e.g. asbestos, mica next to another layer of the same or of a different material
- B32B19/047—Layered products comprising a layer of natural mineral fibres or particles, e.g. asbestos, mica next to another layer of the same or of a different material of foam
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B19/00—Layered products comprising a layer of natural mineral fibres or particles, e.g. asbestos, mica
- B32B19/08—Layered products comprising a layer of natural mineral fibres or particles, e.g. asbestos, mica comprising asbestos
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B27/065—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of foam
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B27/08—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/28—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42
- B32B27/281—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42 comprising polyimides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/30—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/38—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising epoxy resins
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/42—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising condensation resins of aldehydes, e.g. with phenols, ureas or melamines
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
- B32B3/02—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by features of form at particular places, e.g. in edge regions
- B32B3/08—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by features of form at particular places, e.g. in edge regions characterised by added members at particular parts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
- B32B3/26—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer
- B32B3/30—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer characterised by a layer formed with recesses or projections, e.g. hollows, grooves, protuberances, ribs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
- B32B5/18—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by features of a layer of foamed material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C7/00—Connecting-rods or like links pivoted at both ends; Construction of connecting-rod heads
- F16C7/02—Constructions of connecting-rods with constant length
- F16C7/026—Constructions of connecting-rods with constant length made of fibre reinforced resin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2260/00—Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
- B32B2260/02—Composition of the impregnated, bonded or embedded layer
- B32B2260/021—Fibrous or filamentary layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2260/00—Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
- B32B2260/04—Impregnation, embedding, or binder material
- B32B2260/046—Synthetic resin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
- B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
- B32B2262/0223—Vinyl resin fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
- B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
- B32B2262/0253—Polyolefin fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
- B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
- B32B2262/0261—Polyamide fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
- B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
- B32B2262/0261—Polyamide fibres
- B32B2262/0269—Aromatic polyamide fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
- B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
- B32B2262/0276—Polyester fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
- B32B2262/06—Vegetal fibres
- B32B2262/062—Cellulose fibres, e.g. cotton
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
- B32B2262/10—Inorganic fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
- B32B2262/10—Inorganic fibres
- B32B2262/101—Glass fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
- B32B2262/10—Inorganic fibres
- B32B2262/103—Metal fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
- B32B2262/10—Inorganic fibres
- B32B2262/106—Carbon fibres, e.g. graphite fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
- B32B2307/54—Yield strength; Tensile strength
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/70—Other properties
- B32B2307/718—Weight, e.g. weight per square meter
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2605/00—Vehicles
- B32B2605/08—Cars
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2605/00—Vehicles
- B32B2605/18—Aircraft
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2326/00—Articles relating to transporting
- F16C2326/20—Land vehicles
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2326/00—Articles relating to transporting
- F16C2326/43—Aeroplanes; Helicopters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2350/00—Machines or articles related to building
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
Abstract
本发明公开了一种复合材料杆件，其特征在于，包括支撑体；所述支撑体的两端分别设有至少一个耳片；所述支撑体的外表面包覆有第一纤维增强材料层。本发明中的复合材料杆件，充分利用了复合材料的可设计性和疲劳性等性能，使其具有优异的抗拉伸性能、抗压性能。与全金属杆件相比，在达到相同的各项力学指标的情况下，本发明具有明显的重量优势、体积优势和更高的安全系数，可减轻30％的重量。与全金属杆件相比，重量相等长度相同的情况下，本发明的复合材料杆件的力学指标提升20％～40％。这也意味着该发明将在航空航天、重型机械、汽车等领域有着光明的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合材料杆件。
背景技术
在航空航天领域、或者其他对结构重量有苛刻要求的领域，对结构不仅有一定的重量指标要求，还有更高的技术指标要求，如刚度、强度、抗拉伸强度、抗压强度、抗瞬时冲击强度等。如果是结构部件由全金属材料制得，要使结构达到一定的技术指标要求，该结构不仅体积庞大，而且重量很大。以杆件为例，如果是全金属杆件，要想使其具有更高的技术指标，即需要增大其截面直径，从而增加了杆件自身的重量及其所占用的体积，这不仅会对其他结构中其他部件的空间布置造成困难，还会使整个产品背上沉重的重量负担，降低了结构承载其他物体的承载能力。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种复合材料杆件。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：
复合材料杆件，其特征在于，包括支撑体；所述支撑体的两端分别设有至少一个耳片；所述支撑体的外表面包覆有第一纤维增强材料层。
优选地是，所述支撑体的两端分别设有一个或两个所述耳片；位于所述支撑体同一端的两个所述耳片间隔设置。
优选地是，所述耳片抵靠在所述支撑体上；第一纤维增强材料线或第一纤维增强材料带沿所述支撑体的轴向缠绕所述支撑体和所述耳片后加热固化形成所述第一纤维增强材料层，并将所述耳片和所述支撑体连接。
优选地是，所述第一纤维增强材料层的外表面还包覆有第二纤维增强材料层；第二纤维增强材料线或第二纤维增强材料带沿所述支撑体的圆周方向和轴向缠绕所述第一纤维增强材料层后加热固化形成所述第二纤维增强材料层。
优选地是；所述耳片抵靠在所述支撑体上；第一纤维增强材料线或第一纤维增强材料带沿所述支撑体的圆周方向和轴向缠绕所述支撑体和所述耳片后加热固化形成所述第一纤维增强材料层，并将所述耳片和所述支撑体连接。
优选地是，所述第一纤维增强材料层的外表面还包覆有第二纤维增强材料层；所述第二纤维增强材料层由第二纤维增强材料线或第二纤维增强材料带沿所述支撑体的轴向缠绕所述第一纤维增强材料层后加热固化形成。
优选地是，所述耳片设有沟槽；所述第一纤维增强材料线或所述第一纤维增强材料带沿轴向缠绕所述耳片时，容置于所述沟槽内；或者所述第二纤维增强材料线或所述第二纤维增强材料带沿轴向缠绕所述耳片时，容置于所述沟槽内。
优选地是，所述耳片上设有多个第二凸块；多个所述第二凸块沿圆周方向分布；所述第一纤维增强材料线或所述第一纤维增强材料带沿轴向缠绕、并依次绕过所述支撑体两端耳片上的第二凸块，将所述支撑体两端的耳片与所述支撑体连接；或者所述第二纤维增强材料线或所述第二纤维增强材料带沿轴向缠绕、并依次绕过所述支撑体两端耳片上的第二凸块，将所述支撑体两端的耳片与所述支撑体连接。
优选地是，所述耳片的外表面上设有波纹段；所述第一纤维增强材料线或所述第一纤维增强材料带缠绕所述耳片时，与所述波纹段机械咬合。
优选地是，还包括第一连接件；所述第一连接件包括相配合的第一凸块和第一插槽；所述第一凸块设置在所述耳片和所述支撑体其中之一上，所述第一插槽设置在所述耳片和所述支撑体中的另一个上；所述第一凸块可插拔地插置于所述第一插槽内，将所述耳片安装在所述支撑体的端部。
优选地是，还包括连杆；所述耳片设置在所述连杆的两端；所述支撑体上设有沿轴向延伸的凹槽；所述凹槽与所述连杆相适应；所述连杆嵌入所述凹槽内，使所述耳片伸出所述凹槽设置于所述支撑体的端部。
优选地是，包括两个所述连杆；所述支撑体上设有两个所述凹槽；每个所述连杆嵌入一个所述凹槽内；设置于所述支撑体同一端的两个耳片间隔设置。
优选地是，所述耳片与所述连杆一体设置；所述耳片和所述连杆由金属材料制得，或由第三纤维增强材料缠绕后加热固化制得，或采用树脂传递模塑成型工艺形成。
优选地是，第一纤维增强材料线或第一纤维增强材料带沿所述支撑体的圆周方向和轴向缠绕所述支撑体、所述连杆和所述耳片后加热固化形成所述第一纤维增强材料层，并将所述连杆和所述支撑体连接。
优选地是，所述第一纤维增强材料层的外表面还包覆有第二纤维增强材料层；所述第二纤维增强材料层由第二纤维增强材料线或第二纤维增强材料带沿所述支撑体的轴向缠绕所述第一纤维增强材料层后加热固化形成。
优选地是，所述第一纤维增强材料层为第一纤维增强树脂层；所述第二纤维增强材料层为第二纤维增强树脂层；所述第三纤维增强材料层为第三纤维增强树脂层；所述第一纤维增强树脂层包括第一纤维和第一树脂；所述第二纤维增强树脂层包括第二纤维和第二树脂；所述第三纤维增强树脂层包括第三纤维和第三树脂；所述第一纤维、所述第二纤维与所述第三纤维相同或不相；所述第一纤维、所述第二纤维或所述第三纤维选自玻璃纤维、碳纤维、金属纤维、硼纤维、石棉纤维、芳纶纤维、奥纶纤维、聚酯纤维、尼龙纤维、维尼纶纤维、聚丙烯纤维、聚酰亚胺纤维、棉纤维和剑麻中的一种或任意几种；所述第一树脂、所述第二树脂或所述第三树脂相同或不同；所述第一树脂、所述第二树脂或所述第三树脂选自环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基树脂、苯并噁嗪树脂、聚酰亚胺树脂、双马来酰亚胺树脂中的一种或任意几种。
优选地是，耳片既可以由金属材料制得，也可以由复合材料制得。复合材料可选用金属基复合材料、陶瓷基复合材料或高分子基复合材料。所述耳片上设有通孔。当耳片采用复合材料制得，所述通孔内可设置衬套。衬套可避免耳片磨损，延长耳片使用寿命。衬套磨损后，较耳片更换方便。
优选地是，所述支撑体由泡沫材料等蓬松轻质材料制得。
本发明中的复合材料杆件，充分利用了复合材料的可设计性和疲劳性等性能，使其具有优异的抗拉伸性能、抗压性能。与全金属杆件相比，在达到相同的各项力学指标的情况下，本发明具有明显的重量优势、体积优势和更高的安全系数，可减轻30％的重量。与全金属杆件相比，重量相等长度相同的情况下，本发明的复合材料杆件的力学指标提升20％～40％。这也意味着该发明将在航空航天、重型机械、汽车等领域有着光明的应用前景。
本发明通过纤维增强材料沿支撑体的轴向缠绕包裹耳片和支撑体，提高耳片和支撑体的结合强度，更重要的是，为复合材料杆件提供抗拉伸性能。拉伸应变最高可达3.5％以上。
本发明通过纤维增强材料沿支撑体的圆周方向和轴向缠绕包裹耳片和支撑体，为复合材料杆件提供抗压性能。
在达到相同的抗拉伸性能、抗压性能、抗冲击性能等力学指标的情况下，本发明的复合材料杆件的重量仅为全金属杆件重量的70％。也就是说，采用本发明的复合材料杆件代替全金属杆件，可减轻搬运杆件所需的工作量，提高了工作效率，降低了生产所需成本。另一方面，因为达到相同的抗拉伸性能、抗压性能、抗冲击性能等力学指标的情况下，本发明的复合材料杆件的重量仅为全金属杆件重量的70％，所以吊装设备每次可吊装的复合材料杆件的长度或数量要大于全金属杆件，从而降低了吊装次数，减轻了吊装工作量，提高了工作效率，降低了生产所需成本。
附图说明
图1为实施例1中的复合材料杆件的结构示意图；
图2为实施例1中的复合材料杆件的结构爆炸图；
图3为实施例2中的复合材料杆件的结构示意图；
图4为实施例3中的复合材料杆件的结构示意图；
图5为实施例3中的复合材料杆件的径向截面示意图；
图6为实施例5中的复合材料杆件的局部结构爆炸示意图；
图7为实施例5中的复合材料杆件的径向截面示意图；
图8为实施例6中的复合材料杆件的结构示意图；
图9为实施例6中的复合材料杆件的局部结构示意图；
图10为实施例6中的复合材料杆件的径向截面示意图；
图11为实施例7中复合材料杆件的轴向截面示意图；
图12为实施例8中的复合材料杆件的结构示意图；
图13为实施例8中的复合材料杆件的局部结构爆炸示意图；
图14为实施例8中的复合材料杆件的径向截面示意图；
图15为图14所示的复合材料杆件外包覆第二纤维增强材料层后径向截面示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细的描述：
实施例1
如图1和2所示，复合材料杆件包括支撑体1。如图所示的优选示例中，支撑体1呈长条状，由泡沫材料制得。支撑体1的两端分别设有一个耳片2。耳片2既可以由金属材料制得，也可以由复合材料制得。复合材料可选用金属基复合材料、陶瓷基复合材料和高分子基复合材料等。本实施例优选，耳片2为金属材料制成。耳片2呈片状，设有通孔21。
复合材料杆件还包括第一连接件。第一连接件包括相配合的第一凸块31和第一插槽32。第一凸块31设置在耳片2和支撑体1其中之一上，第一插槽32设置在耳片2和支撑体1中的另一个上。本实施例优选，第一凸块31设置在耳片2上，第一插槽32设置在支撑台1的端部。第一凸块31可插拔地插置于第一插槽32内，将耳片2安装在支撑体1的端部。
支撑体1的外表面包覆有第一纤维增强材料层4。第一纤维增强材料层4由第一纤维增强材料线或第一纤维增强材料带沿支撑体1的轴向缠绕支撑体1和耳片2后加热固化形成。第一纤维增强材料层4为第一纤维增强树脂层。第一纤维增强树脂层包括第一纤维和第一树脂。第一纤维选自玻璃纤维、碳纤维、金属纤维、硼纤维、石棉纤维、芳纶纤维、奥纶纤维、聚酯纤维、尼龙纤维、维尼纶纤维、聚丙烯纤维、聚酰亚胺纤维、棉纤维和剑麻中的一种或任意几种。第一树脂选自环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基树脂、苯并噁嗪树脂、聚酰亚胺树脂、双马来酰亚胺树脂中的一种或任意几种。
耳片2还设有沟槽23，沟槽23将耳片2分割为两个单片20。每个单片20上均设有一个通孔21。第一纤维增强材料线或第一纤维增强材料带沿轴向缠绕耳片2时，容置于沟槽23内，通过沟槽23限制第一纤维增强材料或第一纤维增强带，确保第一纤维增强线或第一纤维增强带稳固地缠绕在耳片2和支撑体1上，避免第一纤维增强线或第一纤维增强带从耳片2或支撑体1上滑落。
复合材料杆件安装时，可通过螺栓贯穿本实施例中复合材料杆件耳片上的通孔21，从而将复合材料杆件安装在其他部件上。
本实施例的复合材料杆件，通过第一纤维增强材料线或第一纤维增强材料带缠绕耳片2和支撑体1，将耳片2和支撑体1包裹在一起，提高了耳片2与支撑体1之间的结合力。更重要的是，第一纤维增强材料线或第一纤维增强材料带沿支撑体1的轴向缠绕，使复合材料杆件较全金属杆件的抗拉伸性能大大提高。与全金属杆件相比，重量相等长度相同的情况下，本发明的复合材料杆件的抗拉伸性能提升20％～40％。且与全金属杆件相比，在达到相同的各项力学指标的情况下，本实施例的复合材料杆件具有明显的重量优势、体积优势和更高的安全系数，可减轻30％的重量。这也意味着本实施例的复合材料杆件将在航空航天、重型机械、汽车等领域有着光明的应用前景。
耳片2可以不设置沟槽23，不影响复合材料杆件的使用。
实施例2
如实施例1不同，如图3所示，本实施例中的耳片2上无沟槽。且第一纤维增强材料层4由第一纤维增强材料线或第一纤维增强材料带沿支撑体2的圆周方向和轴向缠绕支撑体1和耳片2后加热固化形成。第一纤维增强材料层4覆盖耳片2和支撑体1的连接部位。
本实施例的复合材料杆件，通过第一纤维增强材料线或第一纤维增强材料带缠绕耳片2和支撑体1，将耳片2和支撑体1包裹在一起，提高了耳片2与支撑体1之间的结合力。更重要的是，第一纤维增强材料线或第一纤维增强材料带沿支撑体1的圆周方向和轴向缠绕，使复合材料杆件较全金属杆件的抗压性能大大提高。与全金属杆件相比，重量相等长度相同的情况下，本发明的复合材料杆件的抗压性能提升20％～40％。且与全金属杆件相比，在达到相同的各项力学指标的情况下，本实施例的复合材料杆件具有明显的重量优势、体积优势和更高的安全系数，可减轻30％的重量。这也意味着本实施例的复合材料杆件将在航空航天、重型机械、汽车等领域有着光明的应用前景。
实施例3
在实施例1的基础上，如图4和5所示，第一纤维增强材料层4的外表面还包覆有第二纤维增强材料层5。第二纤维增强材料层5由第二纤维增强材料线或第二纤维增强材料带沿支撑体的圆周方向和轴向缠绕第一纤维增强材料层4后加热固化形成。第二纤维增强材料层5覆盖耳片2和支撑体1的连接部位。
第二纤维增强材料层5为第二纤维增强树脂层。第二纤维增强树脂层包括第二纤维和第二树脂。第二纤维和第一纤维相同或不相。第二纤维选自玻璃纤维、碳纤维、金属纤维、硼纤维、石棉纤维、芳纶纤维、奥纶纤维、聚酯纤维、尼龙纤维、维尼纶纤维、聚丙烯纤维、聚酰亚胺纤维、棉纤维和剑麻中的一种或任意几种。第二树脂和第一树脂相同或不同。第二树脂选自环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基树脂、苯并噁嗪树脂、聚酰亚胺树脂、双马来酰亚胺树脂中的一种或任意几种。
本实施例的复合材料杆件，通过第一纤维增强材料线或第一纤维增强材料带缠绕耳片2和支撑体1，将耳片2和支撑体1包裹在一起，提高了耳片2与支撑体1之间的结合力。更重要的是，第一纤维增强材料线或第一纤维增强材料带沿支撑体1的轴向缠绕，使复合材料杆件较全金属杆件的抗拉伸性能大大提高。第二纤维增强材料线或第二纤维增强材料带沿支撑体1的圆周方向和轴向缠绕，使复合材料杆件较全金属杆件的抗压性能大大提高。与全金属杆件相比，重量相等长度相同的情况下，本发明的复合材料杆件的抗拉伸性能及抗压性能均提升20％～40％。且与全金属杆件相比，在达到相同的各项力学指标的情况下，本实施例的复合材料杆件具有明显的重量优势、体积优势和更高的安全系数，可减轻30％的重量。这也意味着本实施例的复合材料杆件将在航空航天、重型机械、汽车等领域有着光明的应用前景。
实施例4
与实施例3不同，本实施例中的第一纤维增强材料层4由第一纤维增强材料线或第一纤维增强材料带沿支撑体1的圆周方向和轴向缠绕支撑体1和耳片2后加热固化形成。第一纤维增强材料层4覆盖耳片2和支撑体1的连接部位。包覆在第一纤维增强材料层4外的第二纤维增强材料层由第二纤维增强材料线或第二纤维增强材料带沿支撑体1的轴向缠绕后加热固化形成。第二纤维增强材料线或第二纤维增强材料带沿轴向缠绕耳片2时，容置于沟槽23内，通过沟槽23限制第二纤维增强材料或第二纤维增强带，确保第二纤维增强线或第二纤维增强带稳固地缠绕在耳片2和支撑体1上，避免第二纤维增强线或第二纤维增强带从耳片2或支撑体1上滑落。
本实施例的复合材料杆件，通过第一纤维增强材料线或第一纤维增强材料带缠绕耳片2和支撑体1，将耳片2和支撑体1包裹在一起，提高了耳片2与支撑体1之间的结合力。更重要的是，第一纤维增强材料线或第一纤维增强材料带沿支撑体1的圆周方向和轴向缠绕，使复合材料杆件较全金属杆件的抗压性能大大提高。第二纤维增强材料线或第二纤维增强材料带沿支撑体1的轴向缠绕，使复合材料杆件较全金属杆件的抗拉伸性能大大提高。与全金属杆件相比，重量相等长度相同的情况下，本发明的复合材料杆件的抗拉伸性能及抗压性能均提升20％～40％。且与全金属杆件相比，在达到相同的各项力学指标的情况下，本实施例的复合材料杆件具有明显的重量优势、体积优势和更高的安全系数，可减轻30％的重量。这也意味着本实施例的复合材料杆件将在航空航天、重型机械、汽车等领域有着光明的应用前景。
实施例5
与实施例3不同，如图6和7所示，本实施例的支撑体1的两端分别设有两个耳片2。位于支撑体1同一端的两个耳片2间隔设置。通过支撑体1同一端的两个耳片2之间的间隙24可容纳其他杆件上的耳片。其他杆件上的耳片插入间隙24内，并将螺栓依次贯穿本实施例中复合材料杆件耳片上的通孔和其他杆件耳片上的通孔，从而实现复合材料杆件与其他杆件之间的连接。
实施例6
如图8和9所示，复合材料杆件包括支撑体1。如图所示的优选示例中，支撑体1呈圆柱体，由泡沫材料制得。支撑体1的两端分别设有一个耳片2。耳片2既可以由金属材料制得，也可以由复合材料制得。复合材料可选用金属基复合材料、陶瓷基复合材料和高分子基复合材料等。本实施例优选，耳片2为金属材料制成。耳片2呈片状，并设有通孔21。
耳片2还设有沟槽23，沟槽23将耳片2分割为两个单片20。每个单片20上均设有一个通孔21。其他杆件上的耳片插入沟槽23内，并将螺栓依次贯穿本实施例中复合材料杆件耳片上的通孔和其他杆件耳片上的通孔，从而实现复合材料杆件与其他杆件之间的连接。
如图9所示，耳片2的一端设有与支撑体1相适应的柱体25。柱体25上设有多个第二凸块26。多个第二凸块26沿圆周方向分布。耳片2上的主体25抵靠支撑体1，第一纤维增强材料线或第一纤维增强材料带沿支撑体1的轴向缠绕、并依次绕过抵靠在支撑体1两端的耳片2的第二凸块26，将抵靠在支撑体1两端的耳片2与支撑体1连接，并在支撑体1的外表面形成第一纤维增强材料层4。
如图10所示，第一纤维增强材料层4的外表面还包覆有第二纤维增强材料层5。第二纤维增强材料层5由第二纤维增强材料线或第二纤维增强材料带沿支撑体的圆周方向和轴向缠绕第一纤维增强材料层4后加热固化形成。第二纤维增强材料层5覆盖耳片2和支撑体1的接触部位。
第一纤维增强材料层4为第一纤维增强树脂层。第二纤维增强材料层5为第二纤维增强树脂层。第一纤维增强树脂层包括第一纤维和第一树脂。第二纤维增强树脂层包括第二纤维和第二树脂。第一纤维和第二纤维相同或不同。第一纤维和第二纤维选自玻璃纤维、碳纤维、金属纤维、硼纤维、石棉纤维、芳纶纤维、奥纶纤维、聚酯纤维、尼龙纤维、维尼纶纤维、聚丙烯纤维、聚酰亚胺纤维、棉纤维和剑麻中的一种或任意几种。第一树脂和第二树脂相同或不同。第一树脂和第二树脂选自环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基树脂、苯并噁嗪树脂、聚酰亚胺树脂、双马来酰亚胺树脂中的一种或任意几种。
本实施例的复合材料杆件，通过第一纤维增强材料线或第一纤维增强材料带缠绕耳片2和支撑体1，将耳片2和支撑体1包裹在一起，提高了耳片2与支撑体1之间的结合力。更重要的是，第一纤维增强材料线或第一纤维增强材料带沿支撑体1的轴向缠绕，使复合材料杆件较全金属杆件的抗拉伸性能大大提高。第二纤维增强材料线或第二纤维增强材料带沿支撑体1的圆周方向和轴向缠绕，使复合材料杆件较全金属杆件的抗压性能大大提高。与全金属杆件相比，重量相等长度相同的情况下，本发明的复合材料杆件的抗拉伸性能及抗压性能均提升20％～40％。且与全金属杆件相比，在达到相同的各项力学指标的情况下，本实施例的复合材料杆件具有明显的重量优势、体积优势和更高的安全系数，可减轻30％的重量。这也意味着本实施例的复合材料杆件将在航空航天、重型机械、汽车等领域有着光明的应用前景。
实施例7
与实施例6不同，如图11所示，本实施例中的耳片2上的柱体25的外面上设有波纹段27，不设有第二凸块26。波纹段27处的外表面为波浪形。第一纤维增强材料线或第一纤维增强材料带沿支撑体1的圆周方向和轴向缠绕耳片2上的柱体25和支撑体1后加热固化，形成第一纤维增强材料层4。第一纤维增强材料层4与柱体25外表面上的波纹段27机械咬合。从而将支撑体1两端的耳片2与支撑体1连接。第一纤维材料层4的外表面还包裹有第二纤维增强材料层5。第二纤维材料层5由第二纤维增强材料线或第二纤维增强材料带沿支撑体1的圆周方向和轴向缠绕第一纤维增强材料层5后加热固化形成。
第一纤维增强材料层4为第一纤维增强树脂层。第二纤维增强材料层5为第二纤维增强树脂层。第一纤维增强树脂层包括第一纤维和第一树脂。第二纤维增强树脂层包括第二纤维和第二树脂。第一纤维和第二纤维相同或不同。第一纤维和第二纤维选自玻璃纤维、碳纤维、金属纤维、硼纤维、石棉纤维、芳纶纤维、奥纶纤维、聚酯纤维、尼龙纤维、维尼纶纤维、聚丙烯纤维、聚酰亚胺纤维、棉纤维和剑麻中的一种或任意几种。第一树脂和第二树脂相同或不同。第一树脂和第二树脂选自环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基树脂、苯并噁嗪树脂、聚酰亚胺树脂、双马来酰亚胺树脂中的一种或任意几种。本实施例的优选方案，第一纤维为碳纤维，第二纤维为玻璃纤维。
本实施例的复合材料杆件，通过第一纤维增强材料线或第一碳纤维增强材料带缠绕耳片2和支撑体1，将耳片2和支撑体1包裹在一起，提高了耳片2与支撑体1之间的结合力。更重要的是，第一纤维增强材料线或第一纤维增强材料带沿支撑体1的圆周方向和轴向缠绕，使复合材料杆件较全金属杆件的抗压性能大大提高。第二纤维增强材料线或第二纤维增强材料带沿支撑体1的圆周方向和轴向缠绕在第一纤维增强材料层外，进一步提高复合材料杆件的抗压性能大大提高，同时第二纤维选用玻璃纤维，可增强复合材料杆件的耐腐蚀性能，起到保护作用，延长复合材料杆件的使用寿命，扩大复合材料杆件的应用范围。与全金属杆件相比，重量相等长度相同的情况下，本发明的复合材料杆件的抗拉伸性能及抗压性能均提升20％～40％。且与全金属杆件相比，在达到相同的各项力学指标的情况下，本实施例的复合材料杆件具有明显的重量优势、体积优势和更高的安全系数，可减轻30％的重量。这也意味着本实施例的复合材料杆件将在航空航天、重型机械、汽车等领域有着光明的应用前景。
实施例8
如图12-14所示，复合材料杆件包括支撑体1。如图所示的优选示例中，支撑体1呈长条状，由泡沫材料制得。还包括两个连杆6。连杆6的两端分别设有一个耳片2。耳片2呈片状，设有通孔21。通孔21内设有衬套22。衬套22可以选用金属衬套，也可以选用非金属衬套。耳片2与连杆6一体设置，耳片2和连杆6由金属材料制得，或由第三纤维增强材料线或第三纤维增强材料带缠绕后加热固化制得，或采用树脂传递模塑成型工艺形成。本实施例优选，耳片2和连杆6由第三纤维增强材料线或第三纤维增强材料带缠绕后加热固化形成。
支撑体1上设有两个沿轴向延伸的凹槽11。凹槽11与连杆6相适应。连杆6沿图13中箭头方向嵌入凹槽11内，使耳片2伸出凹槽11并设置于支撑体1的端部。位于支撑体1同一端的两个耳片2间隔设置。通过支撑体1同一端的两个耳片2之间的间隙24可容纳其他杆件上的耳片。其他杆件上的耳片插入间隙24内，并将螺栓依次贯穿本实施例中复合材料杆件耳片上的通孔和其他杆件耳片上的通孔，从而实现复合材料杆件与其他杆件之间的连接。通孔21内的衬套22可避免耳片磨损。衬套22磨损后，较耳片2更换方便。
如图12和14所示，支撑体1的外表面包覆有第一纤维增强材料层4。第一纤维增强材料层4由第一纤维增强材料线或第一纤维增强材料带沿支撑体1的圆周方向和轴向缠绕支撑体1、连杆6和耳片2后加热固化形成。用于形成连杆6和耳片2的第三纤维增强材料线或第三纤维增强材料带的缠绕方向沿支撑体1的轴向。
第一纤维增强材料层4的外表面还可包覆一层第二纤维增强材料层5(如图15所示)。第二纤维材料层5由第二纤维增强材料线或第二纤维增强材料带沿支撑体1的轴向缠绕第一纤维增强材料层4的外表面后加热固化形成。
第一纤维增强材料层4为第一纤维增强树脂层。第一纤维增强材料层包括第一纤维和第一纤维。第二纤维增强材料为第二纤维增强树脂。第二纤维增强树脂包括第二纤维和第二树脂。第三纤维增强材料为第三纤维增强树脂。第三纤维增强树脂包括第三纤维和第三树脂。第一纤维、第二纤维和第三纤维相同或不同。第一纤维、第二纤维和第三纤维选自玻璃纤维、碳纤维、金属纤维、硼纤维、石棉纤维、芳纶纤维、奥纶纤维、聚酯纤维、尼龙纤维、维尼纶纤维、聚丙烯纤维、聚酰亚胺纤维、棉纤维和剑麻中的一种或任意几种。第一树脂、第二树脂和第三树脂相同或不同。第一树脂、第二树脂和第三树脂选自环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基树脂、苯并噁嗪树脂、聚酰亚胺树脂、双马来酰亚胺树脂中的一种或任意几种。本实施例的优选方案，第一纤维为碳纤维，第二纤维为玻璃纤维。
本实施例的复合材料杆件，耳片2与连杆6一体设置，由第三纤维增强材料线或第三纤维增强材料带缠绕后加热固化形成，且第三纤维增强材料线或第三纤维增强材料带的缠绕方向沿支撑体1的轴向，使复合材料杆件较全金属杆件的抗拉伸性能大大提高。第一纤维增强材料线或第一纤维增强材料带沿支撑体1的圆周方向和轴向缠绕，将耳片、连杆和支撑体包裹在一起，使复合材料杆件较全金属杆件的抗压性能大大提高。第二纤维增强材料线或第二纤维增强材料带沿支撑体1的圆周方向和轴向缠绕在第一纤维增强材料层外，进一步提高复合材料杆件的抗压性能大大提高，同时第二纤维选用玻璃纤维，可增强复合材料杆件的耐腐蚀性能，起到保护作用，延长复合材料杆件的使用寿命，扩大复合材料杆件的应用范围。与全金属杆件相比，重量相等长度相同的情况下，本发明的复合材料杆件的抗拉伸性能及抗压性能均提升20％～40％。且与全金属杆件相比，在达到相同的各项力学指标的情况下，本实施例的复合材料杆件具有明显的重量优势、体积优势和更高的安全系数，可减轻30％的重量。这也意味着本实施例的复合材料杆件将在航空航天、重型机械、汽车等领域有着光明的应用前景。
本发明中的实施例仅用于对本发明进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域内技术人员可以想到的其他实质上等同的替代，均在本发明保护范围内。
Claims (16)
1.复合材料杆件，其特征在于，包括支撑体；所述支撑体的两端分别设有至少一个耳片；
所述支撑体的外表面包覆有第一纤维增强材料层；
还包括第一连接件；所述第一连接件包括相配合的第一凸块和第一插槽；所述第一凸块设置在所述耳片和所述支撑体其中之一上，所述第一插槽设置在所述耳片和所述支撑体中的另一个上；所述第一凸块可插拔地插置于所述第一插槽内，将所述耳片安装在所述支撑体的端部。
2.根据权利要求1所述的复合材料杆件，其特征在于，所述支撑体的两端分别设有一个或两个所述耳片；位于所述支撑体同一端的两个所述耳片间隔设置。
3.根据权利要求1所述的复合材料杆件，其特征在于，所述耳片抵靠在所述支撑体上；第一纤维增强材料线或第一纤维增强材料带沿所述支撑体的轴向缠绕所述支撑体和所述耳片后加热固化形成所述第一纤维增强材料层，并将所述耳片和所述支撑体连接。
4.根据权利要求3所述的复合材料杆件，其特征在于，所述第一纤维增强材料层的外表面还包覆有第二纤维增强材料层；第二纤维增强材料线或第二纤维增强材料带沿所述支撑体的圆周方向和轴向缠绕所述第一纤维增强材料层后加热固化形成所述第二纤维增强材料层。
5.根据权利要求1所述的复合材料杆件，其特征在于，所述耳片抵靠在所述支撑体上；第一纤维增强材料线或第一纤维增强材料带沿所述支撑体的圆周方向和轴向缠绕所述支撑体和所述耳片后加热固化形成所述第一纤维增强材料层，并将所述耳片和所述支撑体连接。
6.根据权利要求5所述的复合材料杆件，其特征在于，所述第一纤维增强材料层的外表面还包覆有第二纤维增强材料层；所述第二纤维增强材料层由第二纤维增强材料线或第二纤维增强材料带沿所述支撑体的轴向缠绕所述第一纤维增强材料层后加热固化形成。
7.根据权利要求3或6所述的复合材料杆件，其特征在于，所述耳片设有沟槽；所述第一纤维增强材料线或所述第一纤维增强材料带沿轴向缠绕所述耳片时，容置于所述沟槽内；或者所述第二纤维增强材料线或所述第二纤维增强材料带沿轴向缠绕所述耳片时，容置于所述沟槽内。
8.根据权利要求3或6所述的复合材料杆件，其特征在于，所述耳片上设有多个第二凸块；多个所述第二凸块沿圆周方向分布；所述第一纤维增强材料线或所述第一纤维增强材料带沿轴向缠绕、并依次绕过所述支撑体两端耳片上的第二凸块，将所述支撑体两端的耳片与所述支撑体连接；或者所述第二纤维增强材料线或所述第二纤维增强材料带沿轴向缠绕、并依次绕过所述支撑体两端耳片上的第二凸块，将所述支撑体两端的耳片与所述支撑体连接。
9.根据权利要求3或5所述的复合材料杆件，其特征在于，所述耳片的外表面上设有波纹段；所述第一纤维增强材料线或所述第一纤维增强材料带缠绕所述耳片时，与所述波纹段机械咬合。
10.根据权利要求1所述的复合材料杆件，其特征在于，还包括连杆；所述耳片设置在所述连杆的两端；所述支撑体上设有沿轴向延伸的凹槽；所述凹槽与所述连杆相适应；所述连杆嵌入所述凹槽内，使所述耳片伸出所述凹槽设置于所述支撑体的端部。
11.根据权利要求10所述的复合材料杆件，其特征在于，包括两个所述连杆；所述支撑体上设有两个所述凹槽；每个所述连杆嵌入一个所述凹槽内；设置于所述支撑体同一端的两个耳片间隔设置。
12.根据权利要求10所述的复合材料杆件，其特征在于，所述耳片与所述连杆一体设置；所述耳片和所述连杆由金属材料制得，或由第三纤维增强材料层缠绕后加热固化制得，或采用树脂传递模塑成型工艺形成。
13.根据权利要求12所述的复合材料杆件，其特征在于，第一纤维增强材料线或第一纤维增强材料带沿所述支撑体的圆周方向和轴向缠绕所述支撑体、所述连杆和所述耳片后加热固化形成所述第一纤维增强材料层，并将所述连杆和所述支撑体连接。
14.根据权利要求13所述的复合材料杆件，其特征在于，所述第一纤维增强材料层的外表面还包覆有第二纤维增强材料层；所述第二纤维增强材料层由第二纤维增强材料线或第二纤维增强材料带沿所述支撑体的轴向缠绕所述第一纤维增强材料层后加热固化形成。
15.根据权利要求14所述的复合材料杆件，其特征在于，所述第一纤维增强材料层为第一纤维增强树脂层；所述第二纤维增强材料层为第二纤维增强树脂层；所述第三纤维增强材料层为第三纤维增强树脂层；所述第一纤维增强树脂层包括第一纤维和第一树脂；所述第二纤维增强树脂层包括第二纤维和第二树脂；所述第三纤维增强树脂层包括第三纤维和第三树脂；所述第一纤维、所述第二纤维与所述第三纤维相同或不同；所述第一纤维、所述第二纤维或所述第三纤维选自玻璃纤维、碳纤维、金属纤维、硼纤维、石棉纤维、芳纶纤维、奥纶纤维、聚酯纤维、尼龙纤维、维尼纶纤维、聚丙烯纤维、聚酰亚胺纤维、棉纤维和剑麻中的一种或任意几种；所述第一树脂、所述第二树脂和所述第三树脂相同或不同；所述第一树脂、所述第二树脂或所述第三树脂选自环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基树脂、苯并噁嗪树脂、聚酰亚胺树脂、双马来酰亚胺树脂中的一种或任意几种。
16.根据权利要求1所述的复合材料杆件，其特征在于，所述支撑体由泡沫材料制得。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510233239.8A CN104879646B (zh) | 2015-05-08 | 2015-05-08 | 复合材料杆件 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510233239.8A CN104879646B (zh) | 2015-05-08 | 2015-05-08 | 复合材料杆件 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104879646A CN104879646A (zh) | 2015-09-02 |
| CN104879646B true CN104879646B (zh) | 2018-05-25 |
Family
ID=53947251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510233239.8A Active CN104879646B (zh) | 2015-05-08 | 2015-05-08 | 复合材料杆件 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104879646B (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106363964A (zh) * | 2016-08-18 | 2017-02-01 | 成都戎创航空科技有限公司 | 复合杆件 |
| EP3626607A1 (en) | 2018-09-18 | 2020-03-25 | Airbus Operations GmbH | An aircraft component |
| CN109163006A (zh) * | 2018-11-09 | 2019-01-08 | 哈尔滨工业大学 | 一种复合材料与金属结合的连杆结构 |
| CN109737134B (zh) * | 2019-03-14 | 2021-03-30 | 中国商用飞机有限责任公司 | 破损安全连杆 |
| DE102019004341A1 (de) * | 2019-06-23 | 2020-12-24 | Albany Engineered Composites, Inc. | Stangenkopf aus thermoplastischem Faser-Kunststoff-Verbund (FKV) |
| CN114562508A (zh) * | 2022-02-17 | 2022-05-31 | 威海光威复合材料股份有限公司 | 复合材料耳片及其制造方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008066606A1 (en) * | 2006-12-02 | 2008-06-05 | The Boeing Company | Composite tube having cobonded end fittings and method of making same |
| CN102834246A (zh) * | 2010-01-22 | 2012-12-19 | 梅西耶-布加蒂-道提公司 | 用于制造包含编织纤维的复合部件的方法 |
| CN103213669A (zh) * | 2011-12-22 | 2013-07-24 | 空中客车运营有限公司 | 复合杆、制造方法及工具 |
| CN103286956A (zh) * | 2013-06-07 | 2013-09-11 | 莫凡 | 航空用碳纤维复合材料管型杆件及其制造方法 |
| CN104023954A (zh) * | 2011-12-14 | 2014-09-03 | 波音公司 | 具有共结合的加强件的复合材料柱状结构及制造方法 |
| CN203854258U (zh) * | 2014-01-29 | 2014-10-01 | 上海云逸民用航空科技有限公司 | 复合材料高承力杆 |
| CN204756407U (zh) * | 2015-05-08 | 2015-11-11 | 上海云逸民用航空科技有限公司 | 复合材料杆件 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050056117A1 (en) * | 2003-07-22 | 2005-03-17 | Kaiser Compositek, Inc. | Composite strut and method of making same |
| US7452156B2 (en) * | 2006-11-17 | 2008-11-18 | The Boeing Company | Composite structural member and method for making the same |
-
2015
- 2015-05-08 CN CN201510233239.8A patent/CN104879646B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008066606A1 (en) * | 2006-12-02 | 2008-06-05 | The Boeing Company | Composite tube having cobonded end fittings and method of making same |
| CN102834246A (zh) * | 2010-01-22 | 2012-12-19 | 梅西耶-布加蒂-道提公司 | 用于制造包含编织纤维的复合部件的方法 |
| CN104023954A (zh) * | 2011-12-14 | 2014-09-03 | 波音公司 | 具有共结合的加强件的复合材料柱状结构及制造方法 |
| CN103213669A (zh) * | 2011-12-22 | 2013-07-24 | 空中客车运营有限公司 | 复合杆、制造方法及工具 |
| CN103286956A (zh) * | 2013-06-07 | 2013-09-11 | 莫凡 | 航空用碳纤维复合材料管型杆件及其制造方法 |
| CN203854258U (zh) * | 2014-01-29 | 2014-10-01 | 上海云逸民用航空科技有限公司 | 复合材料高承力杆 |
| CN204756407U (zh) * | 2015-05-08 | 2015-11-11 | 上海云逸民用航空科技有限公司 | 复合材料杆件 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104879646A (zh) | 2015-09-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104879646B (zh) | 复合材料杆件 | |
| JP5092016B2 (ja) | 複合物におけるクリープを緩和するためのハイブリッド繊維構造物 | |
| CN205716073U (zh) | 一种纤维增强复合管 | |
| CN204756407U (zh) | 复合材料杆件 | |
| CN104864259B (zh) | 桁架 | |
| JP2016516140A (ja) | 複数部分合成繊維型２つ目吊り紐 | |
| CN105139954B (zh) | 一种特高压纤维复合材料骨架架空导线 | |
| RU2013126953A (ru) | Провод для воздушных линий электропередач и способ его изготовления | |
| NO336368B1 (no) | En flens, og en fremgangsmåte for å fremstille en flens | |
| CN203854258U (zh) | 复合材料高承力杆 | |
| CN202786626U (zh) | 芳纶纤维与玻璃纤维混编布 | |
| CN210436722U (zh) | 一种高强度纤维拉挤管道 | |
| CN202282187U (zh) | 一种绞合复合芯 | |
| CN115013597B (zh) | 一种基于纤维和金属丝共固化缠绕的航空发动机高阻尼卡箍及其制备方法 | |
| CN102837453A (zh) | 受拉构件及其制备方法和工程机械 | |
| CN204756411U (zh) | 桁架 | |
| CN203118669U (zh) | 一种矿用轻质综合电缆 | |
| CN210506962U (zh) | 一种铠装式密闭绳钢索 | |
| CN102493700A (zh) | 金属丝增强复合材料电杆及其制作方法 | |
| EP1446603A1 (en) | A flexible pipe with a tensile reinforcement | |
| CN203118583U (zh) | 一种矿山输送机械用轻质电缆 | |
| CN111271361A (zh) | 一种硫化机用紧固螺杆及其制备方法和硫化机 | |
| CN202718996U (zh) | 销轴、工程机械的臂架的连接结构和混凝土泵送设备 | |
| CN214590360U (zh) | 一种具有防扭曲的纤维编绕拉挤管 | |
| CN201731186U (zh) | 钢带嵌入式超高分子量聚乙烯复合管材 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20201201 Address after: Room 102, building 3, Kechuang Park, No.18, Suzhou Road, Suzhou City, Jiangsu Province Patentee after: SUZHOU JUNYANG NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 200444, room 1000, 333 Chen Cheng Road, Shanghai, Baoshan District Patentee before: SHANGHAI YUNYI CIVIL AVIATION TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |