CN105015751A - 操控台显示骨架的碳纤维复合材料结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种操控台显示骨架的碳纤维复合材料结构，包括骨架前部、骨架后部、中间板、横向加强隔板、竖向加强隔板，骨架前部和骨架后部采用结构胶胶接并由铆钉连接，骨架前部、骨架后部、中间板、横向加强隔板、竖向加强隔板均采用碳纤维复合材料制成，骨架前部的内部扣空形成前部空腔，骨架后部的内部扣空形成后部空腔，前部空腔与后部空腔内分别设有一个以上的横向加强隔板，前部空腔内和后部空腔内设有一个以上的竖向加强隔板；该结构，具有很高的比强度和比刚度，抗振动、抗冲击性能和疲劳性能好、耐腐蚀性能好等优点，其结构质量比具有同样功能的铝合金骨架结构的质量轻30%。

Description

操控台显示骨架的碳纤维复合材料结构

技术领域

    本发明涉及一种操控台显示骨架的碳纤维复合材料结构。

背景技术

操控台应用于舰船上，内装有电子显示控制仪器。传统的操控台显示骨架采用铝合金材料，再经过机械加工而成。由于舰船的轻量化发展，对显示骨架的重量提出了新的要求。而传统的金属材料则无法满足这一需求。

此外，为提高效率，操控台的显示骨架还应当尽可能实现易加工易装配等要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种操控台显示骨架的碳纤维复合材料结构，满足结构的强度、刚度及振动、冲击性能要求，满足环境耐腐蚀要求，同时达到减重的目的。

本发明的技术解决方案是：

一种操控台显示骨架的碳纤维复合材料结构，包括骨架前部、骨架后部、中间板、横向加强隔板、竖向加强隔板，骨架前部和骨架后部采用结构胶胶接并由铆钉连接，中间板设于骨架前部与骨架后部间，中间板分别与骨架前部与骨架后部胶接，骨架前部、骨架后部、中间板、横向加强隔板、竖向加强隔板均采用碳纤维复合材料制成，骨架前部的内部扣空形成前部空腔，骨架后部的内部扣空形成后部空腔，前部空腔与后部空腔内分别设有一个以上的横向加强隔板，前部空腔内和后部空腔内设有一个以上的竖向加强隔板。

进一步地，横向加强隔板和竖向加强隔板分别开有通孔，通孔采用圆孔、椭圆孔或方孔。

进一步地，横向加强隔板与竖向加强隔板垂直设置。

进一步地，骨架后部包括后部上板、后部下板、后部左板和后部右板，后部上板、后部右板、后部下板、后部左板依次首尾相接。

进一步地，骨架前部包括前部上板、前部下板、前部左侧板一、前部左侧板二、前部右侧板一、前部右侧板二，前部上板、前部右侧板一、前部右侧板二、前部下板、前部左侧板二、前部左侧板一依次首尾相接，前部左侧板一与前部左侧板二、前部右侧板一与前部右侧板二分别以钝角相接。

进一步地，中间板、横向加强隔板、竖向加强隔板分别在胶接处采用翻边结构。

本发明的有益效果是：该种操控台显示骨架的碳纤维复合材料结构，具有很高的比强度和比刚度，抗振动、抗冲击性能和疲劳性能好、耐腐蚀性能好等优点，其结构质量比具有同样功能的铝合金骨架结构的质量轻30%。该结构可以很容易的按照一定工艺方式如热压罐、VARI等进行成型，通过装配得到。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是本发明实施例中的骨架前部、骨架后部的连接示意图；

图3是本发明实施例中的中间板、横向加强隔板、竖向加强隔板的连接示意图；

其中：1-骨架后部，2-骨架前部，3-中间板，4-横向加强隔板，5-竖向加强隔板，6-结构胶。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

实施例

一种操控台显示骨架的碳纤维复合材料结构，如图1，包括骨架前部2、骨架后部1、中间板3、横向加强隔板4、竖向加强隔板5，骨架前部2和骨架后部1采用结构胶6胶接并由铆钉连接，中间板3设于骨架前部2与骨架后部1间，中间板3分别与骨架前部2与骨架后部1胶接，骨架前部2、骨架后部1、中间板3、横向加强隔板4、竖向加强隔板5均采用碳纤维复合材料制成，骨架前部2的内部扣空形成前部空腔，骨架后部1的内部扣空形成后部空腔，前部空腔与后部空腔内分别设有一个以上的横向加强隔板4，前部空腔内和后部空腔内设有一个以上的竖向加强隔板5。

实施例根据操控台显示骨架结构的功能要求、利用复合材料的可设计性，并考虑工艺的可实时性，对显示骨架结构进行设计。该种操控台显示骨架的碳纤维复合材料结构，满足结构的强度、刚度及振动、冲击性能要求，满足环境耐腐蚀要求，同时达到减重的目的。

显示骨架结构主要包括骨架前部2、骨架后部1、中间板3、横向加强隔板4、竖向加强隔板5。各部件之间通过胶接进行装配组装，在局部应力集中部位增加铆钉连接。各部件采用对称均衡铺层，以保持较好的平直度。在顶部及侧面部位增加0°的单向纤维增厚层作为加强筋，以提高刚度。

横向加强隔板4和竖向加强隔板5分别开有通孔，通孔采用圆孔、椭圆孔或方孔。横向加强隔板4与竖向加强隔板5垂直设置。横向加强隔板4和竖向加强隔板5，为方便走线，同时也为减轻重量，采取开孔处理。为方便仪器的安装拆卸，安装接口采用螺纹连接，在连接区预埋金属块或后装金属件来实现，后装金属件采用胶结或胶接+机械连接来进行装配。

该结构可以很容易的按照一定工艺方式如热压罐、VARI等进行成型，通过装配得到，具有很高的比强度和比刚度，抗振动、抗冲击性能和疲劳性能好、耐腐蚀性能好等优点，其结构质量比具有同样功能的铝合金骨架结构的质量轻30%。

骨架后部1包括后部上板、后部下板、后部左板和后部右板，后部上板、后部右板、后部下板、后部左板依次首尾相接。骨架前部2包括前部上板、前部下板、前部左侧板一、前部左侧板二、前部右侧板一、前部右侧板二，前部上板、前部右侧板一、前部右侧板二、前部下板、前部左侧板二、前部左侧板一依次首尾相接，前部左侧板一与前部左侧板二、前部右侧板一与前部右侧板二分别以钝角相接。

骨架前部2、骨架后部1、中间板3、横向加强隔板4、竖向加强隔板5均采用碳纤维复合材料制成，碳纤维复合材料，与传统的金属材料相比，具有可设计性强、高比强度、高比模量、重量轻、耐腐蚀、抗疲劳、减震降噪等优点，可广泛应用在汽车、航空等众多领域。因此，可以采用碳纤维复合材料成型制造显示骨架，满足结构的强度、刚度及振动、冲击性能要求，满足环境耐腐蚀要求，同时达到减重的目的。

各部件采用对称均衡铺层，以保持较好的平直度。各部件之间通过胶接进行装配组装，在局部应力集中部位增加铆钉连接。如图2所示，骨架前部2和骨架后部1采用结构胶6进行胶接连接。为增加粘接面积以保证粘接连接强度，如图3所示，中间板3、横向加强隔板4、竖向加强隔板5做成翻边形式。

Claims (6)

1.一种操控台显示骨架的碳纤维复合材料结构，其特征在于：包括骨架前部、骨架后部、中间板、横向加强隔板、竖向加强隔板，骨架前部和骨架后部采用结构胶胶接并由铆钉连接，中间板设于骨架前部与骨架后部间，中间板分别与骨架前部与骨架后部胶接，骨架前部、骨架后部、中间板、横向加强隔板、竖向加强隔板均采用碳纤维复合材料制成，骨架前部的内部扣空形成前部空腔，骨架后部的内部扣空形成后部空腔，前部空腔与后部空腔内分别设有一个以上的横向加强隔板，前部空腔内和后部空腔内设有一个以上的竖向加强隔板。

2.如权利要求1所述的操控台显示骨架的碳纤维复合材料结构，其特征在于：横向加强隔板和竖向加强隔板分别开有通孔，通孔采用圆孔、椭圆孔或方孔。

3.如权利要求1所述的操控台显示骨架的碳纤维复合材料结构，其特征在于：横向加强隔板与竖向加强隔板垂直设置。

4.如权利要求1-3任一项所述的操控台显示骨架的碳纤维复合材料结构，其特征在于：骨架后部包括后部上板、后部下板、后部左板和后部右板，后部上板、后部右板、后部下板、后部左板依次首尾相接。

5.如权利要求1-3任一项所述的操控台显示骨架的碳纤维复合材料结构，其特征在于：骨架前部包括前部上板、前部下板、前部左侧板一、前部左侧板二、前部右侧板一、前部右侧板二，前部上板、前部右侧板一、前部右侧板二、前部下板、前部左侧板二、前部左侧板一依次首尾相接，前部左侧板一与前部左侧板二、前部右侧板一与前部右侧板二分别以钝角相接。

6.如权利要求1-3任一项所述的操控台显示骨架的碳纤维复合材料结构，其特征在于：中间板、横向加强隔板、竖向加强隔板分别在胶接处采用翻边结构。