CN106892084A - 一种飞机用碳纤维舱门结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种飞机舱门结构，属于复合材料领域。飞机用碳纤维舱门结构，设有舱门主结构，采用了高模高强碳纤维材料，纤维模量达295GPa以上，纤维拉伸强度达5500MPa以上。0°，±45°，90°铺层比例为15:70:15。该铺层比例具有沿45度方向最佳的刚度效果。本发明的有益效果是，充分发挥高模高强碳纤维复合材料比强度大、比模量高、耐疲劳、抗腐蚀的优点，进而得到性能优越的舱门结构，能够使得舱门结构在原有复合材料舱门基础上继续减重10%~20%。同时该发明也可推广应用到其他领域类似舱门结构。
Description
技术领域
本发明涉及复合材料领域，具体地说是一种飞机用碳纤维复合材料舱门。
背景技术
众所周知，舱门是飞机上起落架收放机构重要组成部分，其安全性、可靠性和先进性是决定飞机起落架能够正常起落、安全运行的关键。目前，飞机上舱门大多采用铝合金制造，部分先进机型少量应用碳纤维复合材料。现有舱门设计存在的缺点是结构较复杂，重量偏大。更重要的是，舱门需要经常关闭打开，对可靠性要求极高，受载条件恶劣，设计不当容易照成机毁人亡。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种重量轻、强度高、刚性好、耐疲劳、抗腐蚀的飞机用碳纤维舱门结构。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种飞机用碳纤维舱门结构，设有舱门主结构，采用了高模高强碳纤维，纤维模量达295GPa以上，纤维拉伸强度达5500MPa以上。0°，±45°，90°铺层比例为15:70:15。该铺层比例通过以下方法得到：首先确定铺层比例的初始值，通过迭代算法，即每次算出结构刚度数值与要求达到的数值比较，满足要求就中止，不满足则调整铺层比例数值，调整的时候沿纤维方向的铺层调整到有变形要求的方向上去，具有沿45度方向最佳的刚度效果。舱门上设有金属接头，金属接头与舱门主结构采用螺栓连接。其实现方式是先成型复合材料舱门主结构，并加工出金属接头，然后通过工装定位复合材料舱门主结构和金属接头，配钻孔，安装螺栓，使得金属接头与复合材料舱门连成一体。
本发明的有益效果是，充分发挥高模高强碳纤维复合材料比强度高、比模量大、耐疲劳、抗腐蚀的优点，进而得到性能优越的舱门，能够使舱门结构在原有复合材料舱门基础上继续减重10%~20%，同时该发明还可以推广应用到其他领域类似舱门结构上。
附图说明
图1是本发明舱门的结构示意图
图中1. 舱门主结构，2. 金属接头1，3.金属接头2，4.金属接头3，5.金属接头4，6.金属接头5。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的作进一步的详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
如图1所示，本发明设有舱门主结构1，舱门主结构采用高模高强碳纤维，纤维模量达295GPa以上，纤维拉伸强度达5500MPa以上。舱门在0°，±45°，90°铺层比例为15:70:15，该铺层比例通过以下方法得到：首先确定铺层比例的初始值，通过迭代算法，即每次算出结构刚度数值与要求达到的数值比较，满足要求就中止，不满足则调整铺层比例数值，调整的时候沿纤维方向的铺层调整到有变形要求的方向上去，具有沿45度方向最佳的刚度效果。舱门上设有金属接头2、3、4、5、6，金属接头和舱门主结构采用螺栓连接，其实现方式是先成型复合材料舱门主结构，并加工出金属接头，然后通过工装定位复合材料舱门主结构和金属接头，配钻孔，安装螺栓，使得金属接头与复合材料舱门连成一体。本发明中，舱门主结构是整体成型的。
Claims (2)
1.一种飞机用碳纤维舱门结构，设有舱门主结构，其特征是舱门主结构采用高模高强碳纤维材料，纤维模量达295GPa以上，纤维拉伸强度达5500MPa以上；舱门主结构的0°，±45°，90°铺层比例为15:70:15，该铺层比例通过以下方法得到：首先确定铺层比例的初始值，通过迭代算法，即每次算出结构刚度数值与要求达到的数值比较，满足要求就中止，不满足则调整铺层比例数值，调整的时候沿纤维方向的铺层调整到有变形要求的方向上去。
2.根据权利要求1所述的飞机用碳纤维舱门结构，其特征在于舱门上设有金属接头，金属接头与舱门主结构采用螺栓连接；其实现连接方式是先成型复合材料舱门主结构，并加工出金属接头，然后通过工装定位复合材料舱门主结构和金属接头，配钻孔，安装螺栓，使得金属接头与复合材料舱门连成一体。
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