CN105823666A - 一种预制复合材料层压板异形分层缺陷的方法 - Google Patents

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赵占文
苏雁飞
任善
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Abstract

本发明涉及一种预制复合材料层压板异形分层缺陷的方法，属于飞机结构强试验领域。首先根据所述复合材料层压板结构的铺层性能和制造工艺，选择薄膜，所述薄膜的玻璃转变温度高于复合材料层压板结构制造过程中的最高温度，所述薄膜的厚度不大于复合材料铺层单层厚度的一半；之后，根据需要引入分层缺陷的形状和大小，剪裁两片符合形状和大小要求的薄膜单片，并将所述两片薄膜单片封边，形成密闭中空的双层薄膜结构；最后，在复合材料层压板结构铺贴过程中，在需要预制分层缺陷的部位放置所述双层薄膜结构，与复合材料铺层粘贴为一体。通过本发明能够在复合材料层压板结构中有效预制不同形状和大小的各种分层缺陷，适用性强，成功率高。

Description

一种预制复合材料层压板异形分层缺陷的方法
技术领域
本发明属于飞机结构强度试验领域，尤其涉及一种预制复合材料层压板异形分层缺陷的方法。
背景技术
在复合材料层压板结构强度设计和分析中，需要制造含不同形状和大小分层缺陷的试验件，用于评判分层缺陷对复合材料层压板结构强度的影响。目前通常采用的方法是在需要引入分层缺陷的部位铺放一块薄膜，此方法在实际操作过程中经常会出现薄膜与复合材料铺层紧密粘贴、薄膜变形等问题，导致不能有效预制分层缺陷。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种预制复合材料层压板异形分层缺陷的方法。具体的，本发明所述方法包括:
S1、根据所述复合材料层压板结构的铺层性能和制造工艺，选择薄膜，所述薄膜的玻璃转变温度高于复合材料层压板结构制造过程中的最高温度，所述薄膜的厚度不大于复合材料铺层单层厚度的一半；
S2、根据需要引入分层缺陷的形状和大小，剪裁两片符合形状和大小要求的薄膜单片；
S3、将所述两片薄膜单片封边，形成密闭中空的双层薄膜结构；
S4、在复合材料层压板结构铺贴过程中，在需要预制分层缺陷的部位放置所述双层薄膜结构，与复合材料铺层粘贴为一体。
优选的是，所述薄膜为A4000隔离膜。
上述方案中优选的是，在所述步骤S2中，所述裁剪的两片薄膜单片的形状与需要引入分层缺陷的形状相同，所述裁剪的两片薄膜单片的表面积为需要引入分层缺陷的面积的1～1.1倍。
当将两片薄膜重叠时，将薄膜单片超出需要引入分层缺陷面积之外的区域压紧密封，形成的密封腔截面面积恰好等于需要引入分层缺陷的面积，从而能够准确的预制缺陷。
与现有技术相比较：本发明提出的采用自封闭异形薄膜片预制分层缺陷的方法，操作简单，适用性强，成功率高，能有效的预制需要的分层缺陷。
附图说明
图1为本发明预制复合材料层压板异形分层缺陷的方法的一优选实施例的双层薄膜结构示意图。
图2为图1所示实施例的A处结构放大示意图。
其中，1为双层薄膜结构，2为第一薄膜单片，3为第二薄膜单片，4为封边。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
下面通过实施例对本发明做进一步详细说明。
本发明提供了一种预制复合材料层压板异形分层缺陷的方法。具体的，本发明所述方法包括:
S1、根据所述复合材料层压板结构的铺层性能和制造工艺，选择薄膜，所述薄膜的玻璃转变温度高于复合材料层压板结构制造过程中的最高温度，所述薄膜的厚度不大于复合材料铺层单层厚度的一半；
S2、根据需要引入分层缺陷的形状和大小，剪裁两片符合形状和大小要求的薄膜单片；
S3、如图1所示，将所述两片薄膜单片封边，形成密闭中空的双层薄膜结构；
S4、在复合材料层压板结构铺贴过程中，在需要预制分层缺陷的部位放置所述双层薄膜结构，与复合材料铺层粘贴为一体。
本实施例中，所述薄膜为A4000隔离膜，其厚度为0.025mm，玻璃转变温度为260℃，对应的，采用的复合材料层压板的单向带为T300，其厚度为0.125mm，固化温度为180℃。
在其他备选实施方式中，采用的复合材料层压板的单向带也可以为T700，其厚度为0.131mm，固化温度为180℃，再比如，采用的复合材料层压板的单向带也可以为T800，其厚度为0.11mm，固化温度为170℃。可以理解的是，单向带的厚度一般在0.1-0.3mm之间，固化温度一般在200以下，可以据此选择适当的薄膜材料。
由于对单层的薄膜单片需要进行组合密封，必然预留一段额外的薄膜单片面积，如图2所示，为图1中A处放大后的侧视图，将第一薄膜单片2与第二薄膜单片3的一端贴紧密封，形成封边4，要求封边宽度尽可能小，封边严密不漏气，本实施例中，在所述步骤S2中，所述裁剪的两片薄膜单片的形状与需要引入分层缺陷的形状相同，所述裁剪的两片薄膜单片的表面积为需要引入分层缺陷的面积的1～1.1倍。当将两片薄膜重叠时，将薄膜单片超出需要引入分层缺陷面积之外的区域压紧密封，形成的密封腔截面面积恰好等于需要引入分层缺陷的面积，从而能够准确的预制缺陷。
需要说明的是，本实施例中，将两片相同的薄膜单片封装后形成如图1所示的双层薄膜结构1，要求所述双层薄膜结构1无鼓包。
与现有技术相比较：本发明提出的采用自封闭异形薄膜片预制分层缺陷的方法，操作简单，适用性强，成功率高，能够在复合材料层压板结构中有效预制不同形状和大小的各种分层缺陷。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种预制复合材料层压板异形分层缺陷的方法，其特征在于,包括:
S1、根据所述复合材料层压板结构的铺层性能和制造工艺，选择薄膜，所述薄膜的玻璃转变温度高于复合材料层压板结构制造过程中的最高温度，所述薄膜的厚度不大于复合材料铺层单层厚度的一半；
S2、根据需要引入分层缺陷的形状和大小，剪裁两片符合形状和大小要求的薄膜单片；
S3、将所述两片薄膜单片封边，形成密闭中空的双层薄膜结构；
S4、在复合材料层压板结构铺贴过程中，在需要预制分层缺陷的部位放置所述双层薄膜结构，与复合材料铺层粘贴为一体。
2.如权利要求1所述的预制复合材料层压板异形分层缺陷的方法，其特征在于：所述薄膜为A4000隔离膜。
3.如权利要求1所述的预制复合材料层压板异形分层缺陷的方法，其特征在于：在所述步骤S2中，所述裁剪的两片薄膜单片的形状与需要引入分层缺陷的形状相同，所述裁剪的两片薄膜单片的表面积为需要引入分层缺陷的面积的1～1.1倍。
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