CN106672203A - 一种混杂复合材料平板梁式结构及其加工方法 - Google Patents
一种混杂复合材料平板梁式结构及其加工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106672203A CN106672203A CN201611153918.5A CN201611153918A CN106672203A CN 106672203 A CN106672203 A CN 106672203A CN 201611153918 A CN201611153918 A CN 201611153918A CN 106672203 A CN106672203 A CN 106672203A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- carbon fiber
- hybrid composite
- prepreg
- beam type
- type structure
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C3/00—Wings
- B64C3/18—Spars; Ribs; Stringers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/40—Weight reduction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
Abstract
本发明涉及一种混杂复合材料平板梁式结构,为平板结构,上下表面为玻璃纤维面板,侧面为碳纤维单向带缘条,上、下玻璃纤维面板之间填充有泡沫夹心。相比较一般的复合材料机翼大梁,平板混杂复合材料平板梁式结构及其加工方法拥有制造模具结构简单、工艺简单、结构效率高、易于大批量生产且成制造成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种梁式结构,尤其是一种混杂复合材料平板梁式结构,及其加工方法。
背景技术
根据梁式结构梁缘条主要承受轴向力(梁结构主要载荷),腹板承受剪切力(梁结构次要载荷)的特点,目前在飞机机翼梁设计上一般采用的是“工”字梁结构或者“C”型梁结构,以加强梁缘条强度。随着传统金属结构在被比强度,比刚度更高的复合材料逐渐替代的过程中,复合材料结构的应用成本是制约其进一步应用在民用飞机上的瓶颈。传统的“工”字梁结构或者“C”型梁结构特点造成了其应用复合材料结构时铺贴工装复杂,铺层工艺复杂的特点。不利于复合材料的进一步应用以降低飞机结构重量。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构效率高,制造成本较低的复合材料梁结构。
为了解决上述问题,本发明所采用的技术方案是:一种混杂复合材料平板梁式结构,为平板结构,上下表面为玻璃纤维面板,侧面为碳纤维单向带缘条,上、下玻璃纤维面板之间填充有泡沫夹心。
上述混杂复合材料平板梁式结构的加工方法包括以下步骤:
步骤1:将玻璃纤维预浸布铺放于模具平面底板上,然后上部放置泡沫夹心,压实;
步骤2:制备碳纤维单向带预压带,将定宽幅预浸料按铺贴预压实,然后进行裁剪至所需要宽度;
步骤3:将碳纤维单向带预压带利用预浸料本身的粘性贴到泡沫夹心两侧,将玻璃纤维预浸料一层翻到零件顶部,包裹碳纤维单向带缘条和泡沫夹心;
步骤4:将碳纤维单项带预压带第二层贴于两侧,将玻璃纤维预浸料另一层翻到零件顶部,包裹碳纤维单向带缘条和零件腹板;
步骤5:根据实际铺层需要可重复上述步骤3和4;
步骤6:盖上模具顶板,模具两侧打真空袋后进行加温固化。
根据机翼梁的受力状态特点采用碳纤维单向带预浸料,玻璃纤维布预浸料以及泡沫夹心三种材料混杂进行结构铺层和铺贴工艺设计。为了简化零件工装和铺贴,梁结构采用平板形式,平板上下端部采用比强度较高的碳纤维单向带沿展向铺贴,形成梁缘条。玻璃纤维布覆盖梁缘条和腹板区,承受腹板剪切载荷和改善缘条综合性能。腹板区采用泡沫夹心以增加梁稳定性。
零件制造时模具由上下压板和两侧立板作为工装面压制零件,零件铺贴时利用泡沫夹心作为工装一部分铺贴缘条处单向带。单向带条由定宽幅预浸料按变厚度铺贴后进行批量裁剪至所需要宽度。
效果
相比较一般的复合材料机翼大梁,平板混杂复合材料平板梁式结构及其加工方法拥有制造模具结构简单、工艺简单、结构效率高、易于大批量生产且成制造成本低。
附图说明
图1为混杂复合材料平板梁式结构剖面示意图;
图2~图7为零件工艺过程示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图来进一步说明本发明的具体实施方式。
一种混杂复合材料平板梁式结构,为平板结构,上下表面为玻璃纤维面板,侧面为碳纤维单向带缘条,上、下玻璃纤维面板之间填充有泡沫夹心,如图1所示。该结构形式相对于传统的C型梁或工字梁具有结构简单、结构效率高、工艺简单、制造成本低的优点,是未来机翼梁复合材料结构的方向。
下面以一具体实施例描述上述混杂复合材料平板梁式结构的加工方法,包括以下步骤:
步骤1:将所需要数量的玻璃纤维预浸布铺放于模具平面底板上,然后上部放置泡沫夹心,本例采用2层,压实,如图2所示;
步骤2:制备碳纤维单向带预压带,将定宽幅预浸料按设计所需要的铺层铺贴预压实,然后进行批量裁剪至所需要宽度,如图3所示;
步骤3:将碳纤维单向带预压带按图4所示利用预浸料本身的粘性贴到泡沫夹心两侧,将预先放置的玻璃纤维预浸料第1层翻到零件顶部,包裹碳纤维单向带缘条和泡沫夹心;
步骤4:按图5将碳纤维单项带预压带第二层贴于两侧,将玻璃纤维预浸料第一层翻到零件顶部,包裹碳纤维单向带缘条和零件腹板。铺贴完成状态如图6所示。
步骤5:按图7盖上模具侧板和顶板,模具两侧打真空袋后进行加温固化,形成所需零件。
本发明适用于小型飞机机翼梁结构,也可用于受力状况类似的梁结构。
Claims (2)
1.一种混杂复合材料平板梁式结构,其特征在于:为平板结构,上下表面为玻璃纤维面板,侧面为碳纤维单向带缘条,上、下玻璃纤维面板之间填充有泡沫夹心。
2.根据权利要求1所述的混杂复合材料平板梁式结构的加工方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:将玻璃纤维预浸布铺放于模具平面底板上,然后上部放置泡沫夹心,压实;
步骤2:制备碳纤维单向带预压带,将定宽幅预浸料按铺贴预压实,然后进行裁剪至所需要宽度;
步骤3:将碳纤维单向带预压带利用预浸料本身的粘性贴到泡沫夹心两侧,将玻璃纤维预浸料一层翻到零件顶部,包裹碳纤维单向带缘条和泡沫夹心;
步骤4:将碳纤维单项带预压带第二层贴于两侧,将玻璃纤维预浸料另一层翻到零件顶部,包裹碳纤维单向带缘条和零件腹板;
步骤5:根据实际铺层需要可重复上述步骤3和4;
步骤6:盖上模具顶板,模具两侧打真空袋后进行加温固化。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201611153918.5A CN106672203B (zh) | 2016-12-14 | 2016-12-14 | 一种混杂复合材料平板梁式结构及其加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201611153918.5A CN106672203B (zh) | 2016-12-14 | 2016-12-14 | 一种混杂复合材料平板梁式结构及其加工方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106672203A true CN106672203A (zh) | 2017-05-17 |
CN106672203B CN106672203B (zh) | 2023-04-07 |
Family
ID=58869299
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201611153918.5A Active CN106672203B (zh) | 2016-12-14 | 2016-12-14 | 一种混杂复合材料平板梁式结构及其加工方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106672203B (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110758714A (zh) * | 2018-07-27 | 2020-02-07 | 成都飞机工业(集团)有限责任公司 | 一种复合材料转折梁结构 |
CN110860861A (zh) * | 2019-12-03 | 2020-03-06 | 中国航空制造技术研究院 | 一种c型框的加工制造方法 |
CN113370605A (zh) * | 2021-05-18 | 2021-09-10 | 上海市富力达科技股份有限公司 | 一种三明治结构的碳纤维复合材料板及其制备工艺 |
CN114030637A (zh) * | 2021-11-19 | 2022-02-11 | 中国直升机设计研究所 | 一种直升机大梁及大梁带的剪裁方法 |
CN115446922A (zh) * | 2022-08-22 | 2022-12-09 | 深圳市领略数控设备有限公司 | 一种石墨包裹方法及设备 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5462408A (en) * | 1992-12-23 | 1995-10-31 | Europcopter France | Blade made of thermoplastic composite, in particular for ducted tail rotor of a helicopter, and its method of manufacture |
CN104275804A (zh) * | 2014-05-27 | 2015-01-14 | 航天材料及工艺研究所 | 一种大尺寸薄壁泡沫夹层结构的制备方法及该结构的应用 |
CN104908339A (zh) * | 2015-05-28 | 2015-09-16 | 航天材料及工艺研究所 | 一种超长净尺寸碳纤维复合材料面板成型方法 |
CN105818399A (zh) * | 2015-01-04 | 2016-08-03 | 哈尔滨飞机工业集团有限责任公司 | 一种闭合腔复合材料泡沫夹层结构件的成型方法 |
-
2016
- 2016-12-14 CN CN201611153918.5A patent/CN106672203B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5462408A (en) * | 1992-12-23 | 1995-10-31 | Europcopter France | Blade made of thermoplastic composite, in particular for ducted tail rotor of a helicopter, and its method of manufacture |
CN104275804A (zh) * | 2014-05-27 | 2015-01-14 | 航天材料及工艺研究所 | 一种大尺寸薄壁泡沫夹层结构的制备方法及该结构的应用 |
CN105818399A (zh) * | 2015-01-04 | 2016-08-03 | 哈尔滨飞机工业集团有限责任公司 | 一种闭合腔复合材料泡沫夹层结构件的成型方法 |
CN104908339A (zh) * | 2015-05-28 | 2015-09-16 | 航天材料及工艺研究所 | 一种超长净尺寸碳纤维复合材料面板成型方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
陈华辉等: "《现代复合材料》", 31 August 1998 * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110758714A (zh) * | 2018-07-27 | 2020-02-07 | 成都飞机工业(集团)有限责任公司 | 一种复合材料转折梁结构 |
CN110860861A (zh) * | 2019-12-03 | 2020-03-06 | 中国航空制造技术研究院 | 一种c型框的加工制造方法 |
CN113370605A (zh) * | 2021-05-18 | 2021-09-10 | 上海市富力达科技股份有限公司 | 一种三明治结构的碳纤维复合材料板及其制备工艺 |
CN114030637A (zh) * | 2021-11-19 | 2022-02-11 | 中国直升机设计研究所 | 一种直升机大梁及大梁带的剪裁方法 |
CN114030637B (zh) * | 2021-11-19 | 2023-04-25 | 中国直升机设计研究所 | 一种直升机大梁及大梁带的剪裁方法 |
CN115446922A (zh) * | 2022-08-22 | 2022-12-09 | 深圳市领略数控设备有限公司 | 一种石墨包裹方法及设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106672203B (zh) | 2023-04-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106672203A (zh) | 一种混杂复合材料平板梁式结构及其加工方法 | |
CN104129109B (zh) | 一种整体加固的单向纤维增强复合材料点阵夹芯板及其制备方法 | |
CN110385861B (zh) | 一种复合材料工字梁成型的方法 | |
CN105392620B (zh) | 复合材料加筋板及其制造方法 | |
CN103935050B (zh) | 一种防止厚蜂窝滑移塌陷的夹芯结构成型工艺方法 | |
CN101758923B (zh) | 一种复合材料盒形肋及其制作方法 | |
CN112454938A (zh) | 一种碳纤维蜂窝夹心复合材料构件的成型方法 | |
CN106891548B (zh) | 一种复合材料t型加筋壁板成型工装及成型方法 | |
CN104210670A (zh) | 用于固化复合材料的工件的混合式工具 | |
CN106626434B (zh) | 一种飞机复合材料隔框结构制造及设计方法 | |
CN102529113A (zh) | 复合材料构件转角间隙的填充方法 | |
CN110480884B (zh) | 模具、组装预成型结构的制造方法和壁板结构的制造方法 | |
CN107139503A (zh) | 复合材料筒体构件局部蜂窝夹层结构的成型方法 | |
CN107234818A (zh) | 一种高性能热塑性复合材料金字塔型和x型点阵夹芯板及其制备方法 | |
CN108248071A (zh) | 口形梁的制造方法 | |
CN206528102U (zh) | 一种复合材料t型加筋壁板成型工装 | |
CN105619828A (zh) | 一种工字型梁r转角处空隙碳捻丝填充方法 | |
CN112606270A (zh) | 一种复合材料工字梁热压罐成型模具及使用方法 | |
CN112141315A (zh) | 一种飞机舵面复合材料壁板结构及其成型系统和方法 | |
CN112537050A (zh) | 一种风电叶片主梁的制造方法 | |
US20190256185A1 (en) | Method for manufacturing a central wing box from profile sections produced using high-pressure, low-temperature forming, and a central wing box obtained from implementing the method | |
CN114131958B (zh) | 一种t型长桁批量成型装置及使用方法 | |
CN211114412U (zh) | 一种桁架式工字梁结构及用于制备该工字梁结构的模具 | |
CN111016224B (zh) | 一种封闭式翼面结构分区加压成型方法 | |
CN207901478U (zh) | 一种轻质无人机主起落架复合材料接头制作模具 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB02 | Change of applicant information | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: 519000 1st floor, headquarters base office building, 1519 Yinwan Road, Wanchai, Xiangzhou District, Zhuhai City, Guangdong Province Applicant after: R&D INSTITUTE OF CHINA AVIATION INDUSTRY GENERAL AIRCRAFT Co.,Ltd. Address before: Guangdong city of Zhuhai province Jinwan District caiga Jinhai Road Industrial Base Applicant before: R&D INSTITUTE OF CHINA AVIATION INDUSTRY GENERAL AIRCRAFT Co.,Ltd. |
|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |