CN109606622A - 一种整体胶接复合材料活动面加筋壁板的设计方法 - Google Patents

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李刚
王少童
韩易东
李金亮
朱小军
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Abstract

本发明涉及飞机复合材料结构设计领域，一种整体胶接复合材料活动面加筋壁板的设计方法。首先将复合材料蒙皮与分段式“T”型复合材料长桁分别单独高温固化成型，然后再将未成型的湿态“τ”型复合材料翼肋与已固化成型的干态复合材料蒙皮进行高温共胶接制成复合材料蒙皮和翼肋共胶接组件，最后将已固化成型的分段式“T”型复合材料长桁与已成型的复合材料蒙皮和翼肋共胶接组件进行常温胶接制成复合材料加筋壁板。显著减少了连接紧固件的数量，降低了开孔对复合材料结构力学性能的影响，且结构整体性好，重量也较轻；有效避免了在复合材料翼肋缘条上设计下陷，改善了翼肋的受力特性，同时降低了零件制造难度和结构装配难度。

Description

一种整体胶接复合材料活动面加筋壁板的设计方法
技术领域
本发明涉及飞机复合材料活动面加筋壁板结构设计的技术领域，具体为一种整体胶接复合材料活动面加筋壁板的设计方法。
背景技术
目前，常见的密肋式复合材料活动面结构设计方案为：复合材料加筋壁板由复合材料蒙皮和复合材料“T”型长桁采用共胶接工艺成形，复合材料“T”型长桁腹板在复合材料翼肋位置留切缺口，复合材料翼肋缘条通过设计下陷沿整个缘条长度方向与壁板进行机械连接，如下图所示的某飞机方向舵。
由于复合材料结构对开孔比较敏感，因此壁板与肋缘条的连接部位需要进行加强以降低开孔效应，从而导致了结构重量的额外增加；另外，肋缘条在长桁上设计的下陷导致在肋缘条上产生了附加的面外载荷，这其实是复合材料层压板结构一种不好的受力形式。
发明内容
本发明的主要目的是设计一种整体胶接复合材料活动面加筋壁板结构，在保证复合材料结构整体性较好的基础上尽量避免复合材料零件之间采用机械连接，同时尽量避免复合材料层压板结构承受面外载荷。
技术方案
一种整体胶接复合材料活动面加筋壁板的设计方法，由复合材料蒙皮(1)、“τ”型复合材料翼肋(2)、分段式“T”型复合材料长桁(3)组成，翼肋(2)为横向受力构件，长桁(3)为纵向受力构件，长桁(3)在翼肋(2)的两侧进行分段。
首先将复合材料蒙皮(1)与分段式“T”型复合材料长桁(3)分别单独高温固化成型，然后再将未成型的湿态“τ”型复合材料翼肋(2)与已固化成型的干态复合材料蒙皮(1)进行高温共胶接制成复合材料蒙皮和翼肋共胶接组件，最后将已固化成型的分段式“T”型复合材料长桁(3)与已成型的复合材料蒙皮和翼肋共胶接组件进行常温胶接制成复合材料加筋壁板。
分段式“T”型复合材料长桁(3)要与“τ”型复合材料翼肋(2)之间留有一定的间隙以满足胶接过程中构件之间的相对位置要求。
技术效果
在MA700飞机的复合材料襟翼和副翼上均采用了此种整体胶接复合材料活动面加筋壁板，通过将复合材料蒙皮与复合材料翼肋和复合材料长桁均采用胶接连接形式，显著减少了连接紧固件的数量，降低了开孔对复合材料结构力学性能的影响，且结构整体性好，重量也较轻；通过将复合材料长桁在翼肋两侧进行分段，有效避免了在复合材料翼肋缘条上设计下陷，改善了翼肋的受力特性，同时降低了零件制造难度和结构装配难度。
附图说明
图1是一种整体胶接复合材料活动面加筋壁板示意图
其中：1.复合材料蒙皮 2.“τ”型复合材料翼肋 3.分段式“T”型复合材料长桁
图2是本方法的流程图
具体实施方式
MA700飞机应用此发明成功设计了复合材料襟翼和副翼上壁板，满足襟翼和副翼符合性检查的相关要求。
一种整体胶接复合材料活动面加筋壁板的设计方法，由复合材料蒙皮(1)、“τ”型复合材料翼肋(2)、分段式“T”型复合材料长桁(3)组成，翼肋(2)为横向受力构件，长桁(3)为纵向受力构件，长桁(3)在翼肋(2)的两侧进行分段。
首先将复合材料蒙皮(1)与分段式“T”型复合材料长桁(3)分别单独高温固化成型，然后再将未成型的湿态“τ”型复合材料翼肋(2)与已固化成型的干态复合材料蒙皮(1)进行高温共胶接制成复合材料蒙皮和翼肋共胶接组件，最后将已固化成型的分段式“T”型复合材料长桁(3)与已成型的复合材料蒙皮和翼肋共胶接组件进行常温胶接制成复合材料加筋壁板。
分段式“T”型复合材料长桁(3)要与“τ”型复合材料翼肋(2)之间留有一定的间隙以满足胶接过程中构件之间的相对位置要求。

Claims (2)

1.一种整体胶接复合材料活动面加筋壁板的设计方法，其特征在于：由复合材料蒙皮(1)、“τ”型复合材料翼肋(2)、分段式“T”型复合材料长桁(3)组成，翼肋(2)为横向受力构件，长桁(3)为纵向受力构件，长桁(3)在翼肋(2)的两侧进行分段；
首先将复合材料蒙皮(1)与分段式“T”型复合材料长桁(3)分别单独高温固化成型，然后再将未成型的湿态“τ”型复合材料翼肋(2)与已固化成型干态的复合材料蒙皮(1)进行高温共胶接制成复合材料蒙皮和翼肋共胶接组件，最后将已固化成型的分段式“T”型复合材料长桁(3)与已成型的复合材料蒙皮和翼肋共胶接组件进行常温胶接制成复合材料加筋壁板。
2.根据权利要求1所述的一种整体胶接复合材料活动面加筋壁板的设计方法，其特征在于：所述分段式“T”型复合材料长桁(3)与“τ”型复合材料翼肋(2)之间留有一定的间隙，满足胶接过程中构件之间的相对位置要求。
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