CN107901518A - 一种带金属柔性接头的l型复合材料夹芯板连接结构 - Google Patents
一种带金属柔性接头的l型复合材料夹芯板连接结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107901518A CN107901518A CN201711272897.3A CN201711272897A CN107901518A CN 107901518 A CN107901518 A CN 107901518A CN 201711272897 A CN201711272897 A CN 201711272897A CN 107901518 A CN107901518 A CN 107901518A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- metal
- connecting piece
- flexible connector
- composite
- metal connecting
- 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
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 155
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 155
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 93
- 230000009975 flexible effect Effects 0.000 title claims abstract description 73
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 18
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 6
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 6
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 8
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 5
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 5
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 5
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 4
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 4
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000397426 Centroberyx lineatus Species 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001274660 Modulus Species 0.000 description 1
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000007767 bonding agent Substances 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000001564 chemical vapour infiltration Methods 0.000 description 1
- 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 1
- 230000002079 cooperative effect Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 238000013007 heat curing Methods 0.000 description 1
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000011156 metal matrix composite Substances 0.000 description 1
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 1
- 238000009740 moulding (composite fabrication) Methods 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000011120 plywood Substances 0.000 description 1
- 229920013657 polymer matrix composite Polymers 0.000 description 1
- 239000011160 polymer matrix composite Substances 0.000 description 1
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 238000010107 reaction injection moulding Methods 0.000 description 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 229910000601 superalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 238000001721 transfer moulding Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- 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
- B32B3/06—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 for securing layers together; for attaching the product to another member, e.g. to a support, or to another product, e.g. groove/tongue, interlocking
-
- 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
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B11/00—Connecting constructional elements or machine parts by sticking or pressing them together, e.g. cold pressure welding
-
- 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
- B32B2307/546—Flexural strength; Flexion stiffness
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
本发明提供的是一种带金属柔性接头的L型复合材料夹芯板连接结构。包括泡沫夹芯复合材料板、金属连接件，金属连接件的预埋金属板部分嵌入在夹芯泡沫和复合材料板之间，使用一体化成型技术，使复合材料夹芯板与金属连接件固化在一起。本发明使用了可调节的柔性接头，可有效降低装配应力，实现柔性装配；预埋金属板设计为燕尾结构，有效减少金属板与复合材料板连接处的集中应力；连接处采用圆弧形设计，提高了抗弯刚度；采用共固化技术，避免了复合材料开口等，保证了复合材料板的完整性；金属连接件中预留了较大的空间，便于一些管线的铺设以及后续维护。本发明适合大型结构中复合材料夹芯板与其他结构之间的机械连接。
Description
技术领域
本发明涉及用于大型结构中复合材料夹芯板与其他结构之间的机械连接领域，具体涉及一种带金属柔性接头的L型复合材料夹芯板连接结构。
背景技术
复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观(微观)上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。复合材料中以纤维增强材料应用最广、用量最大。其特点是比重小、比强度和比模量大。例如碳纤维与环氧树脂复合的材料，其比强度和比模量均比钢和铝合金大数倍，还具有优良的化学稳定性、减摩耐磨、自润滑、耐热、耐疲劳、耐蠕变、消声、电绝缘等性能。石墨纤维与树脂复合可得到膨胀系数几乎等于零的材料。纤维增强材料的另一个特点是各向异性，因此可按制件不同部位的强度要求设计纤维的排列。以碳纤维和碳化硅纤维增强的铝基复合材料，在500℃时仍能保持足够的强度和模量。碳化硅纤维与钛复合，不但钛的耐热性提高，且耐磨损，可用作发动机风扇叶片。碳化硅纤维与陶瓷复合，使用温度可达1500℃，比超合金涡轮叶片的使用温度1100℃高得多。碳纤维增强碳、石墨纤维增强碳或石墨纤维增强石墨，构成耐烧蚀材料，已用于航天器、火箭导弹和原子能反应堆中。非金属基复合材料由于密度小，用于汽车和飞机可减轻重量、提高速度、节约能源。用碳纤维和玻璃纤维混合制成的复合材料片弹簧，其刚度和承载能力与重量大5倍多的钢片弹簧相当。与一般工程材料相比,纤维增强树脂基复合材料强度和刚度各向异性、层间强度较低且延性较小,并且复合材料在固化时会产生固化变形，从而造成装配困难，甚至无法完成装配。另外，由于装配应力的存在，会显著降低接头的使用寿命，因此研发一种可有效降低装配应力的柔性接头就显得尤为重要。目前复合材料夹芯结构以其良好的拓扑优化性在航空、航天、船舶工业中广泛应用,复合材料夹芯板与其它结构的连接方式有胶接、机械连接和混合连接；接头形式有对接、搭接、支撑连接等。复合材料的成型方法按基体材料不同各异。树脂基复合材料的成型方法较多，有手糊成型、喷射成型、纤维缠绕成型、模压成型、拉挤成型、RTM成型、热压罐成型、隔膜成型、迁移成型、反应注射成型、软膜膨胀成型、冲压成型等。金属基复合材料成型方法分为固相成型法和液相成型法。前者是在低于基体熔点温度下，通过施加压力实现成型，包括扩散焊接、粉末冶金、热轧、热拔、热等静压和爆炸焊接等。后者是将基体熔化后，充填到增强体材料中，包括传统铸造、真空吸铸、真空反压铸造、挤压铸造及喷铸等、陶瓷基复合材料的成型方法主要有固相烧结、化学气相浸渗成型、化学气相沉积成型等。
复合材料夹芯板的连接通常用于船舶的船体和上层建筑等。通常，复合材料夹芯板的连接是通过一个完整的金属接头，将复合材料板搭接或插入金属接头凹槽，使用胶黏剂将金属接头与复合材料夹芯板结合在一起。虽然胶接连接承剪能力很强,但抗剥离能力很差。胶接的复合材料接头在承受法向力和剥离力时,由于粘接剂承载能力弱,对于这两种载荷承载能力不足,极易出现脱胶及层压板的分层,最终影响密闭性与承力特性,同时由于胶接损伤不易及时发现,因此容易出现较为突然的灾难性破坏,造成重大损失。
由于可靠性高、便于重复拆装等优点,机械连接逐渐成为一种最常用的连接方式，现阶段复合材料的机械连接主要可以分为铆接和螺栓连接。但是，铆接和螺栓连接都会对复合材料板的完整性造成破坏，从而造成应力集中。另外，由于复合材料各向异性的特点，在连接部位应力集中的情况相对各向同性材料应力集中更加严重，而且影响复合材料连接强度的因素也比较多，比如铺层方式、载荷方向和环境影响等，且失效模式多种多样，很难准确地对其进行强度预测。
如何能在不增加整体重量的前提下，有效地降低装配应力、提高连接部位的连接强度和效率成为本发明的研究方向。
发明内容
本发明的目的在于提供一种装配应力小、抗弯性能好、空间利用率高的一种带金属柔性接头的L型复合材料夹芯板连接结构。针对传统正交复合材料连接结构中存在的一些不足，给出了一种采用复合材料夹芯板与金属连接件共固化成型的新型连接方式与方法。
本发明的目的是这样实现的：本发明为一种带金属柔性接头的L型复合材料夹芯板连接结构，具体包括一个圆弧伸出结构的带金属柔性接头的复合材料夹芯板和一个圆弧支撑结构的带金属柔性接头的复合材料夹芯板；圆弧伸出结构的带金属柔性接头的复合材料夹芯板由一个带金属柔性接头的圆弧型伸出结构金属连接件、复合材料层合板、夹芯泡沫、预留金属板构成；圆弧支撑结构的带金属柔性接头的复合材料夹芯板由一个带金属柔性接头的圆弧支撑结构的金属连接件、复合材料层合板、夹芯泡沫、预留金属板构成；两个夹芯板的金属连接件部分通过焊接和胶接的方式连接在一起。
所述的带金属柔性接头的圆弧型伸出结构金属连接件具体包括：带金属柔性接头的圆弧型伸出结构金属连接件由金属连接件和柔性接头组成；所述的金属连接件的剖面下部分为倒梯形，梯形的长边一端连有圆弧状金属连接件和直角三角形结构，直角三角形突出角为焊缝处，另一端连有金属柔性接头；与复合材料夹芯板接触的金属连接件表面为燕尾型斜面，燕尾型斜面插入泡沫芯层中。
所述的带金属柔性接头的圆弧支撑结构的金属连接件具体包括：带金属柔性接头的圆弧支撑结构的金属连接件由金属连接件和柔性接头组成；所述的金属连接件的剖面下部分为倒梯形，梯形的长边连有扇型金属连接件，金属柔性接头位于倒梯形与扇形形成的直角处，倒梯形与扇形形成的另一边直角为焊缝处；与复合材料夹芯板接触的金属连接件表面为燕尾型斜面，燕尾型斜面插入泡沫芯层中；金属柔性接头和伸出金属连接件的扇形圆周角出安装有橡胶垫片，金属柔性接头与橡胶垫片构成塔接接头。
所述的预留金属板具体包括：预留金属板与金属连接头、复合材料板形成的直角连接处相连，靠近金属连接头的预留金属板的一端厚度最大，厚度随远离金属接头逐渐变薄，预留金属板呈楔形；在一体化成型前对金属板进行等间距打孔，复合材料板在穿孔处形成钉型凸起。
所述的复合材料夹芯板具体包括：复合材料夹芯板由复合材料层合板、夹芯泡沫、金属连接件组成，按照复合材料层合板、金属连接件和夹芯泡沫、复合材料层合板的顺序加热固化一体成型；复合材料层合板前端剖面为斜面，所述的斜面与金属连接件燕尾型斜面相连，复合材料层合板前端斜面与金属连接件燕尾型斜面长度相同。
带金属柔性接头的圆弧型伸出结构金属连接件与带金属柔性接头的圆弧支撑结构的金属连接件的圆弧连接处和支撑处用胶接方式连接；在带金属柔性接头的圆弧型伸出结构金属连接件和带金属柔性接头的圆弧支撑结构的金属连接件的焊缝处进行焊接。
本发明的优点在于：使用加热共固化技术一体成型，在同等条件下，其抗弯性能优于使用螺栓连接的结构件，而且制造步骤少，易于成型；两个金属连接件的柔性接头通过调整，可以在装配时减少装配应力，使用橡胶垫片可以有效减少柔性接头的摩擦及相对位移；连接件的弧形支撑设计，有效的减少了应力集中，增加了抗弯性能；采用复合材料夹芯板和中空接头，不仅没有降低结构性能，而且大大减轻了结构质量，并且中空接头方便一些管线的铺设及后续维护；两个金属连接件搭接在一起，然后使用胶接、焊接加固，既降低了装配应力，又保证了连接强度。
附图说明
图1为一种带金属柔性接头的L型复合材料夹芯板连接结构的结构示意图；
图2为一种带金属柔性接头的L型复合材料夹芯板连接结构的装配结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明作更详细的描述：
金属连接件的预埋金属板部分嵌入在夹芯泡沫和复合材料板之间；使用一体化成型技术，使复合材料夹芯板与金属连接件固化在一起；两个金属连接件的结构不同；将两个金属连接件搭接在一起，然后使用胶接、焊接加固。金属连接件的预埋金属板部分嵌入在夹芯泡沫和复合材料板之间，使用共固化楔形技术。金属连接件的预埋金属板部分，金属板表面有设计好的穿孔，使复合材料板在穿孔处形成钉型凸起，增加连接强度。与复合材料夹芯板接触金属连接件表面，设计为燕尾型斜面，减少预埋金属板与复合材料板之间的应力集中。
在柔性接头和金属连接件易摩擦区域，增加橡胶垫片。为减少装配应力，采用柔性接头。在弧形和支撑处采用焊接连接方式，确保了结构的完整性，不会产生多余应力集中现象。
结合图1和图2做进一步说明，复合材料层合板(1)、夹芯泡沫(2)、复合材料层合板(3)、金属连接件1(6)共固化成了带金属接头的复合材料夹芯板A，金属连接件2(9)、复合材料层合板(12)、夹芯泡沫(13)、复合材料层合板(14)共固化成了带金属柔性接头的复合材料夹芯板B。柔性接头1(16)、柔性接头2(17)与(18)橡胶垫片组成了塔接接头。在带金属柔性接头的圆弧型伸出结构金属连接件(6)与带金属柔性接头的圆弧支撑结构的金属连接件(9)的圆弧连接处和支撑处用胶接方式连接；在带金属柔性接头的圆弧型伸出结构金属连接件(6)的焊接处(15a)和带金属柔性接头的圆弧支撑结构的金属连接件的焊接处(15b)进行焊接。
本发明的制作过程如下：将金属板剪裁好焊接成(6)金属连接件1与(9)金属连接件2的结构，并且对(4)(11)金属结构件预埋金属板部分按照设计的穿孔分布进行打孔。在(2)(13)夹芯泡沫靠近(6)金属连接件1与(9)金属连接件2的部分设计相应的沟槽，方便树脂的流通。然后按照玻璃纤维、预埋金属板、泡沫、玻璃纤维顺序排列，与环氧树脂一次模压成型，使用加热共固化技术一体成型，在同等条件下，其抗弯性能优于使用螺栓连接的结构件，而且制造步骤少，易于成型；得到带金属柔性接头的复合材料夹芯板A、B后，在带金属柔性接头的复合材料夹芯板A的顶端和(16)柔性接头处粘结橡胶，这样可以较少金属板之间的摩擦损耗和相对位移。在(6)金属连接件1与(9)金属连接件2的圆弧连接处用胶接方式连接，可以保证连接处的密封性，防止水和空气对接头的腐蚀，同时可以弥补纯机械连接的不足,增加抗剪切能力。在(6)金属连接件1与(9)金属连接件2的支撑处用胶接方式连接，可以保证连接处的密封性，防止水和空气对接头的腐蚀，同时可以弥补纯机械连接的不足,增加抗剪切能力。在(6)金属连接件1的(8a)焊接处与(9)金属连接件2的(8b)焊接处进行焊接，提供足够的承载能力，而且避免了螺栓连接带来的额外的应力集中。在(6)金属连接件1的(15a)焊接处与(9)金属连接件2的(15b)焊接处进行焊接，提供足够的承载能力，而且避免了螺栓连接带来的额外的应力集中。(16)柔性接头1、(17)柔性接头2与(18)橡胶垫片组成了塔接接头，由于(17)柔性接头2是由一定的弹性，因此可以降低装配时产生的机械应力。
Claims (6)
1.一种带金属柔性接头的L型复合材料夹芯板连接结构，具体包括一个圆弧伸出结构的带金属柔性接头的复合材料夹芯板和一个圆弧支撑结构的带金属柔性接头的复合材料夹芯板；圆弧伸出结构的带金属柔性接头的复合材料夹芯板由一个带金属柔性接头的圆弧型伸出结构金属连接件、复合材料层合板、夹芯泡沫、预留金属板构成；圆弧支撑结构的带金属柔性接头的复合材料夹芯板由一个带金属柔性接头的圆弧支撑结构的金属连接件、复合材料层合板、夹芯泡沫、预留金属板构成；两个夹芯板的金属连接件部分通过焊接和胶接的方式连接在一起。
2.根据权利要求1所述的一种带金属柔性接头的L型复合材料夹芯板连接结构，其特征在于，所述的带金属柔性接头的圆弧型伸出结构金属连接件具体包括：带金属柔性接头的圆弧型伸出结构金属连接件由金属连接件和柔性接头组成；所述的金属连接件的剖面下部分为倒梯形，梯形的长边一端连有圆弧状金属连接件和直角三角形结构，直角三角形突出角为焊缝处，另一端连有金属柔性接头；与复合材料夹芯板接触的金属连接件表面为燕尾型斜面，燕尾型斜面插入泡沫芯层中。
3.根据权利要求1所述的一种带金属柔性接头的L型复合材料夹芯板连接结构，其特征在于，所述的带金属柔性接头的圆弧支撑结构的金属连接件具体包括：带金属柔性接头的圆弧支撑结构的金属连接件由金属连接件和柔性接头组成；所述的金属连接件的剖面下部分为倒梯形，梯形的长边连有扇型金属连接件，金属柔性接头位于倒梯形与扇形形成的直角处，倒梯形与扇形形成的另一边直角为焊缝处；与复合材料夹芯板接触的金属连接件表面为燕尾型斜面，燕尾型斜面插入泡沫芯层中；金属柔性接头和伸出金属连接件的扇形圆周角出安装有橡胶垫片，金属柔性接头与橡胶垫片构成塔接接头。
4.根据权利要求1所述的一种带金属柔性接头的L型复合材料夹芯板连接结构，其特征在于，所述的预留金属板具体包括：预留金属板与金属连接头、复合材料板形成的直角连接处相连，靠近金属连接头的预留金属板的一端厚度最大，厚度随远离金属接头逐渐变薄，预留金属板呈楔形；在一体化成型前对金属板进行等间距打孔，复合材料板在穿孔处形成钉型凸起。
5.根据权利要求1所述的一种带金属柔性接头的L型复合材料夹芯板连接结构，其特征在于，所述的复合材料夹芯板具体包括：复合材料夹芯板由复合材料层合板、夹芯泡沫、金属连接件组成，按照复合材料层合板、金属连接件和夹芯泡沫、复合材料层合板的顺序加热固化一体成型；复合材料层合板前端剖面为斜面，所述的斜面与金属连接件燕尾型斜面相连，复合材料层合板前端斜面与金属连接件燕尾型斜面长度相同。
6.根据权利要求1所述的一种带金属柔性接头的L型复合材料夹芯板连接结构，其特征在于：带金属柔性接头的圆弧型伸出结构金属连接件与带金属柔性接头的圆弧支撑结构的金属连接件的圆弧连接处和支撑处用胶接方式连接；在带金属柔性接头的圆弧型伸出结构金属连接件和带金属柔性接头的圆弧支撑结构的金属连接件的焊缝处进行焊接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711272897.3A CN107901518B (zh) | 2017-12-06 | 2017-12-06 | 一种带金属柔性接头的l型复合材料夹芯板连接结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711272897.3A CN107901518B (zh) | 2017-12-06 | 2017-12-06 | 一种带金属柔性接头的l型复合材料夹芯板连接结构 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107901518A true CN107901518A (zh) | 2018-04-13 |
| CN107901518B CN107901518B (zh) | 2019-11-01 |
Family
ID=61854110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711272897.3A Active CN107901518B (zh) | 2017-12-06 | 2017-12-06 | 一种带金属柔性接头的l型复合材料夹芯板连接结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107901518B (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109693758A (zh) * | 2018-08-29 | 2019-04-30 | 江苏科技大学 | 一种船用l形分布夹层板连接系统及安装方法 |
| CN109795612A (zh) * | 2018-08-29 | 2019-05-24 | 江苏科技大学 | 一种船用夹层板折角角隅处连接装置及安装方法 |
| CN113339322A (zh) * | 2020-02-18 | 2021-09-03 | 中国航发商用航空发动机有限责任公司 | 轻质风扇叶片 |
| CN114872349A (zh) * | 2022-07-08 | 2022-08-09 | 北京玻钢院复合材料有限公司 | 一种复合材料板与金属连接件的连接结构及连接方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1340085A (en) * | 1970-01-19 | 1973-12-05 | Hilti Ag | Articles such as clips and brackets for securement to metal foundations or supports |
| CN100999005A (zh) * | 2006-01-13 | 2007-07-18 | 村田机械株式会社 | 板材接合方法及板材复合部件 |
| CN101019716A (zh) * | 2006-02-13 | 2007-08-22 | 共荣工业株式会社 | 家具中腿的安装结构 |
| CN104454854A (zh) * | 2014-11-28 | 2015-03-25 | 中国人民解放军海军工程大学 | 复合材料层板与金属件的连接结构 |
| CN206092613U (zh) * | 2016-10-26 | 2017-04-12 | 成都亿鑫瑞金属制品有限公司 | 家具板材连接扣件 |
-
2017
- 2017-12-06 CN CN201711272897.3A patent/CN107901518B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1340085A (en) * | 1970-01-19 | 1973-12-05 | Hilti Ag | Articles such as clips and brackets for securement to metal foundations or supports |
| CN100999005A (zh) * | 2006-01-13 | 2007-07-18 | 村田机械株式会社 | 板材接合方法及板材复合部件 |
| CN101019716A (zh) * | 2006-02-13 | 2007-08-22 | 共荣工业株式会社 | 家具中腿的安装结构 |
| CN104454854A (zh) * | 2014-11-28 | 2015-03-25 | 中国人民解放军海军工程大学 | 复合材料层板与金属件的连接结构 |
| CN206092613U (zh) * | 2016-10-26 | 2017-04-12 | 成都亿鑫瑞金属制品有限公司 | 家具板材连接扣件 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109693758A (zh) * | 2018-08-29 | 2019-04-30 | 江苏科技大学 | 一种船用l形分布夹层板连接系统及安装方法 |
| CN109795612A (zh) * | 2018-08-29 | 2019-05-24 | 江苏科技大学 | 一种船用夹层板折角角隅处连接装置及安装方法 |
| CN109795612B (zh) * | 2018-08-29 | 2023-08-08 | 江苏科技大学 | 一种船用夹层板折角角隅处连接装置及安装方法 |
| CN109693758B (zh) * | 2018-08-29 | 2023-09-26 | 江苏科技大学 | 一种船用l形分布夹层板连接系统及安装方法 |
| CN113339322A (zh) * | 2020-02-18 | 2021-09-03 | 中国航发商用航空发动机有限责任公司 | 轻质风扇叶片 |
| CN114872349A (zh) * | 2022-07-08 | 2022-08-09 | 北京玻钢院复合材料有限公司 | 一种复合材料板与金属连接件的连接结构及连接方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107901518B (zh) | 2019-11-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107901518B (zh) | 一种带金属柔性接头的l型复合材料夹芯板连接结构 | |
| CN102308083B (zh) | 高效风轮机叶片 | |
| CN106662070B (zh) | 用于风力涡轮机叶片的叶尖系统 | |
| EP2285553B1 (en) | A method of manufacturing a turbine blade half and a method of manufacturing a turbine blade | |
| US9039952B2 (en) | Fibre-reinforced composite moulding and manufacture thereof | |
| US6234423B1 (en) | Composite airfoil structures and their forming methods | |
| US10005267B1 (en) | Formation of complex composite structures using laminate templates | |
| CN110228251A (zh) | 一种轻质合金和复合材料高效异质接头及其制备方法 | |
| CN105508142A (zh) | 一种多梁结构大尺寸风电叶片及其的制作方法 | |
| US20210316526A1 (en) | Fiber-reinforced composite blank, fiber-reinforced composite component, rotor blade element, rotor blade and wind turbine and method for producing a fiber-reinforced composite blank and method for producing a fiber-reinforced composite component | |
| CA2547090A1 (en) | Sandwich panel and a method of producing a sandwich panel | |
| EP2948367B1 (en) | An aerial skin article with reinforced fastening holes | |
| WO2022099922A1 (zh) | 腹板及其成型方法、腹板组件及其成型方法、叶片以及风力发电机组 | |
| EP4019229A1 (en) | Method of manufacturing a wind turbine blade using a distance member for connecting the wind turbine blade shear webs and wind turbine blade with a distance member connecting the wind turbine blade shear webs | |
| CN104393826B (zh) | 复合材料太阳能发电支架 | |
| CN109483920B (zh) | 碳纤维复合材料与铝合金板材冲压连接的方法及其装置 | |
| US20240253313A1 (en) | A method for assembling a rotor blade of a wind turbine | |
| CN106863837B (zh) | 一种复合材料壳体内环向加强筋成型方法 | |
| US6655921B2 (en) | Rotor blade | |
| CN110712382B (zh) | 适用于星载全复合材料相机的后盖装置及整体成型方法 | |
| CN204258700U (zh) | 复合材料太阳能发电支架 | |
| KR101688787B1 (ko) | 전지용 하이브리드 타이로드 | |
| JP2019503281A (ja) | 繊維強化複合体における又はこれに関連する改良 | |
| CN114654761B (zh) | 波纹夹芯板的z拼制备方法 | |
| WO2023123712A1 (zh) | 叶片的腹板及叶片 |
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 | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |