CN109703113A - 一种基于纤维主导的复合材料纤维层合增韧结构及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于纤维主导的复合材料纤维层合增韧结构及方法,该结构改变了现有层合结构层间载荷传递仅依靠层间剪切的方式,提出了基于跨铺层界面的纤维丝束交织单元的强耦合层间力学载荷传递模式,实现了复合材料层间韧性改善方法,属于结构复合材料制造技术领域。通过在不同角度的相邻或相近铺层相互之间引入跨层的增韧带层,形成两个相邻或多个相近铺层中逐级穿插交织结构形式。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于纤维主导的复合材料纤维层合增韧结构及方法,该结构改变了现有层合结构层间载荷传递仅依靠层间剪切的方式,提出了基于跨铺层界面的纤维丝束交织单元的强耦合层间力学载荷传递模式,实现了复合材料层间韧性改善方法,属于结构复合材料制造技术领域。
背景技术
复合材料层合结构受到层间性能弱、易于分层、抗冲击损伤容限低的限制,制约了其在低周期多频次重复使用和瞬时高过载冲击载荷的两种苛刻服役工况下的应用推广。
现有树脂基复合材料层合结构增韧技术主要通过两种途径:一是通过树脂基体改性增韧,是目前热固性树脂基结构复合材料层间增韧的主要改良手段,即在采用刚韧结构相间分子链的半互穿交联网络初级增韧、热塑性树脂与环氧基体形成双连续相结构增韧以及引入微米级的特定热塑性PA粒子(thermoplastic particles),形成逐级递进的“三级阶梯式增韧”;一是采用缝合、Z-pin等手段进行层间增韧,受制于制造工艺复杂,工程应用受到明显限制。
发明内容
本发明的技术解决问题是:克服现有技术的不足,提出一种基于纤维主导的复合材料纤维层合增韧结构及方法,该结构和方法通过在两个或两个以上铺层角度的层合结构中,以连续纤维带、连续纤维织物或连续纤维预浸料等形式将增韧带层按设定的周期规律阶梯植入在相邻或相近的多个铺层中,得到一种基于纤维主导的复合材料纤维增韧层合结构铺层单元组,从而在层合结构中引入跨铺层界面的纤维强耦合力学载荷传递通道,改变了现有层合结构层间载荷传递仅依靠层间剪切的方式,该结构将大幅度改善复合材料层合结构的层间性能,对其抗冲击损伤能力和抗疲劳裂纹扩展能力有利,该方法为基于纤维跨层交织的复合材料层间结构增韧方法,颠覆了传统层合结构面内仅仅依靠树脂粘结的模式,通过在相邻或相近的铺层间引入增韧带层的方式,实现两个相邻或多个相近铺层中逐级穿插交织的层合结构模式,达到层合结构在层间凹凸不平互相嵌合的状态,从而达到层合结构层间增韧的目的。
本发明的技术解决方案是:
一种基于纤维主导的复合材料纤维层合增韧结构,该复合材料纤维层合增韧结构为等厚度结构,包括若干个铺层单元,若干个铺层单元分别标记为第一铺层单元、第二铺层单元、第三铺层单元、…、第N铺层单元,N为自然数,N≥2;
所述的第一铺层单元中包括若干个角度铺层,分别为角度a11铺层、角度a12铺层、角度a13铺层、…、角度a1n铺层;n为自然数,n≥2;
所述的第二铺层单元中包括若干个角度铺层,分别为角度a21铺层、角度a22铺层、角度a23铺层、…、角度a2n铺层;
…
所述的第N铺层单元中包括若干个角度铺层,分别为角度aN1铺层、角度aN2铺层、角度aN3铺层、…、角度aNn铺层;
第一铺层单元中的各个角度铺层中的增韧带之间间隔设定的宽度;
第二铺层单元中的各个角度铺层中的增韧带之间间隔设定的宽度;
…
第N铺层单元中的各个角度铺层中的增韧带之间间隔设定的宽度;
相邻的铺层单元中的各个角度铺层在法向上的铺放投影为设定宽度的错位排布;
增韧带为碳纤维环氧树脂预浸带。
一种基于纤维主导的复合材料纤维层合增韧方法,该方法的步骤包括:
第一步,进行第一铺层单元中的各个角度铺层中的增韧带的铺层;
第二步,进行第二铺层单元中的各个角度铺层中的增韧带的铺层;
…
第三步,进行第N铺层单元中的各个角度铺层中的增韧带的铺层;
第四步,重复第一步至第三步,得到铺层板毛坯;
第五步,对第四步得到的铺层板毛坯加热固化,得到制品。
所述的第一步中,第一铺层单元中的各个角度铺层中的增韧带的铺层的方法为:
1)准备平板模具和预浸带;
2)使用预浸带铺满平板模具,预浸带角度为a11,预浸带之间的距离为设定宽度,记为a11A;
3)在步骤1)得到的a11A上使用预浸带铺满,预浸带角度为a12,预浸带之间的距离为设定宽度,记为a12A;
…
4)在步骤3)得到的a1(n-1)A上使用预浸带铺满,预浸带角度为a1n,预浸带之间的距离为设定宽度,记为a1nA;
所述的第二步中,第二铺层单元中的各个角度铺层中的增韧带的铺层的方法为:
1)在a1nA上使用预浸带铺满,预浸带角度为a21,预浸带之间的距离为设定宽度,记为a21A;
2)在a21A上使用预浸带铺满,预浸带角度为a22,预浸带之间的距离为设定宽度,记为a22A;
…
3)在a2(n-1)A上使用预浸带铺满,预浸带角度为a2n,预浸带之间的距离为设定宽度,记为a2nA;
所述的第三步中,第N铺层单元中的各个角度铺层中的增韧带的铺层的方法为:
1)在a(N-1)nA上使用预浸带铺满,预浸带角度为aN1,预浸带之间的距离为设定宽度,记为aN1A;
2)在aN1A上使用预浸带铺满,预浸带角度为aN2,预浸带之间的距离为设定宽度,记为aN2A;
…
3)在aN(n-1)A上使用预浸带铺满,预浸带角度为aNn,预浸带之间的距离为设定宽度,记为aNnA;
上述的相邻的铺层单元中的各个角度铺层在法向上的铺放投影为设定宽度的错位排布。
有益效果
(1)本发明的方法可获得复合材料纤维增韧层合板构件,在该构件成型过程中通过对铺层顺序的调整,在铺层角度的层合结构中,以连续纤维预浸料形式将增韧带层按设定的周期规律阶梯植入在相邻相近的铺层中,且相邻的两个增韧带层在相邻或相近的多个铺层中植入的周期规律阶梯不相同。该构件是一种典型的基于纤维主导的复合材料纤维增韧层合结构件。经测试,该复合材料纤维增韧层合板构件相对于普通层合结构冲击后压缩性能提升至少20%。
(2)本发明是在两个或两个以上铺层角度的层合结构中,以连续纤维带、连续纤维织物或连续纤维预浸料等形式将增韧带层按设定的周期规律阶梯植入在相邻或相近的多个铺层中,且相邻的两个增韧带层在相邻或相近的多个铺层中植入的周期规律阶梯不相同;通过将增韧带层在铺放表面上沿垂直于增韧带层铺放方向上横移拓展,直至覆盖整个铺放表面,得到一种基于纤维主导的复合材料纤维增韧层合结构铺层单元组。
(3)本发明的一种基于纤维主导的复合材料纤维增韧层合结构铺层单元组通过在不同角度的相邻或相近铺层相互之间引入跨层的增韧带层,形成两个相邻或多个相近铺层中逐级穿插交织结构形式。
(4)本发明的一种基于纤维主导的复合材料纤维增韧层合结构为层合结构,其可以沿任意两个相邻的铺层界面在垂直于纤维铺层的厚度方向进行物理分离,分离面形成了类似“卯榫”的空间嵌合式结构,表面凹凸不平。与传统复合材料层合结构的平直分离表面明显不同。
(4)本发明的该增韧带层为复合材料层合结构中某一铺层中一条连续纤维的带,其以连续纤维带、连续纤维织物或连续纤维预浸料等形式存在。在两个相邻或多个相近铺层中逐级穿插,铺层内纤维丝束可一次穿插2个以上铺层,也可分多次依次穿插2个以上铺层,同一增韧带层逐级穿插铺层的数量一般不超过6个。
(5)本发明的该复合材料纤维增韧层合结构铺层可以由1个或多个基于纤维主导的复合材料纤维增韧层合结构铺层单元组在厚度方向上堆垛而成。相邻的复合材料纤维增韧层合结构铺层中同一铺层角度方向的增韧带层可以层合结构法向投影方向上重合,亦可错开特定的增韧带层1/n宽度,n为2、3、4、5……等自然数。
(6)本发明的相邻的复合材料纤维增韧层合结构铺层单元组可以将相邻两个表面铺层或相近几个近表面铺层相互间形成局部过渡的复合材料纤维增韧层合结构铺层单元组,使该复合材料纤维增韧层合结构铺层具备紧密耦合关系的2.5维层合结构。
(7)本发明的一种基于纤维主导的复合材料纤维增韧层合结构铺层可采用预浸料铺放成型,亦可通过铺覆预制体后RTM灌注成型。
(8)在两个或两个以上铺层角度的层合结构中,以连续纤维带、连续纤维织物或连续纤维预浸料等形式将增韧带层按设定的周期规律阶梯植入在相邻或相近的多个铺层中,且相邻的两个增韧带层在相邻或相近的多个铺层中植入的周期规律阶梯不相同。通过将增韧带层在铺放表面上沿垂直于增韧带层铺放方向上横移拓展,直至覆盖整个铺放表面,得到一种基于纤维主导的复合材料纤维增韧层合结构铺层单元组。
通过在不同角度的相邻或相近铺层相互之间引入跨层的连续纤维为主体的增韧带层,形成两个相邻或多个相近铺层中逐级穿插交织结构形式。
复合材料纤维增韧层合结构为层合结构,其可以沿任意两个相邻的铺层界面在垂直于纤维铺层的厚度方向进行物理分离,分离面凹凸不平,且不再平行于铺放模具表面。
该增韧带层为复合材料层合结构中某一铺层中一条连续纤维的带,其以连续纤维带、连续纤维织物或连续纤维预浸料等形式存在。
在两个相邻或多个相近铺层中逐级穿插,铺层内纤维丝束可一次穿插2个以上铺层,也可分多次依次穿插2个以上铺层,同一增韧带层逐级穿插铺层的数量一般不超过6个。
该复合材料纤维增韧层合结构件可以由1个或多个基于纤维主导的复合材料纤维增韧层合结构铺层单元组在厚度方向上堆垛而成。
相邻的复合材料纤维增韧层合结构铺层中同一铺层角度方向的增韧带层可以层合结构法向投影方向上重合,亦可错开特定的增韧带层1/n宽度,n为2、3、4、5……等自然数。
相邻的复合材料纤维增韧层合结构铺层单元组可以将相邻两个表面铺层或相近几个近表面铺层相互间形成局部过渡的复合材料纤维增韧层合结构铺层单元组,使该复合材料纤维增韧层合结构铺层具备紧密耦合关系的2.5维层合结构。
(9)采用该种基于纤维主导的复合材料纤维层合结构增韧方法,通过在不同角度的相邻或相近铺层相互之间引入跨层的连续纤维为主体的增韧带层,利用层与层的粘合力形成了对跨层的增韧带层进行粘结锁紧力,使其末端得以固定,纤维在跨层交织过程中保持了连续状态,有利于发挥复合材料的性能。
(10)采用该种基于纤维主导的复合材料纤维层合结构增韧方法,通过在不同角度的相邻或相近铺层相互之间引入跨层的连续纤维为主体的增韧带层,在相邻或相近层间形成了以跨层增韧带层为载体的局部强耦合区域,使原本层合结构仅仅依靠层间粘合力传载的模式得以改变,形成以跨层增韧带层中连续纤维为媒介的跨层跨方向的新的传递载荷模式,其承受面外冲击载荷时的协同变形能力更强,抵抗局部破坏的能力更加优化。
(11)采用该种基于纤维主导的复合材料纤维层合结构增韧方法,通过在不同角度的相邻或相近铺层相互之间引入跨层的连续纤维为主体的增韧带层,形成两个相邻或多个相近铺层中逐级穿插交织结构形式。即复合材料增韧层合结构的铺层界面不再光滑连续,而是存在阶段性的类似“卯榫”的空间嵌合式结构。当层间裂纹扩展至纤维弯折处,不再像普通层合板层间裂纹仅在平面内扩展,而是向相邻铺层进行拓展,如此不仅增加了裂纹扩展的行程,而且其裂纹扩展方向亦随之转变,跨层交织层合板层间界面性能得到改善,层间剪切强度有较为明显的提高。
(12)采用该种基于纤维主导的复合材料纤维层合结构增韧方法,通过在不同角度的相邻或相近铺层相互之间引入跨层的连续纤维为主体的增韧带层,形成两个相邻或多个相近铺层中逐级穿插交织结构形式,尤其是在相邻的增韧层合结构铺层单元组的相邻或相近的近表面铺层相互间形成局部过渡的维增韧层合结构后,使各铺层形成紧密耦合关系的2.5维层合结构,对以压缩失稳为主要破坏模式的结构件有较好的抵抗能力,可消除或减弱因层间劈裂导致的压缩强度降低几率,对层合板结构件压缩强度提升有利。
(13)通过在两个或两个以上铺层角度的层合结构中,以连续纤维带、连续纤维织物或连续纤维预浸料等形式将增韧带层按设定的周期规律阶梯植入在相邻或相近的多个铺层中,得到一种基于纤维主导的复合材料纤维增韧层合结构铺层单元组,从而在层合结构中引入跨铺层界面的纤维强耦合力学载荷传递通道,改变了现有层合结构层间载荷传递仅依靠层间剪切的方式。此项技术将大幅度改善复合材料层合结构的层间性能,对其抗冲击损伤能力和抗疲劳裂纹扩展能力有利。
附图说明
图1为复合材料纤维增韧层合结构铺层单元组;
图2为复合材料纤维增韧层合结构;
图3为复合材料纤维增韧层合板构件铺放过程示意图;
图4为2.5维复合材料纤维增韧层合板构件预制体铺放过程示意图。
具体实施方式
实施例1:复合材料纤维增韧层合板构件;
如图1、图2和图3所示,该构件尺寸为1000mm×600mm,厚度为4.8mm,铺层角度为[45/90/-45/0]8,成型用原材料为碳纤维环氧树脂预浸带,单层厚度约为0.15mm。
该复合材料纤维层合增韧结构为等厚度结构,包括四个铺层单元,该四个铺层单元分别标记为第一铺层单元、第二铺层单元、第三铺层单元、第四铺层单元;
所述的第一铺层单元中包括四个角度铺层,分别为45°铺层、90°铺层、-45°铺层、0°铺层;
所述的第二铺层单元中包括四个角度铺层,分别为45°铺层、90°铺层、-45°铺层、0°铺层;
所述的第三铺层单元中包括四个角度铺层,分别为45°铺层、90°铺层、-45°铺层、0°铺层;
所述的第四铺层单元中包括四个角度铺层,分别为45°铺层、90°铺层、-45°铺层、0°铺层;
具体步骤如下:
1)选取平板模具和宽度25mm的碳纤维环氧树脂预浸带;
2)完成45°间隔1个带宽铺放1条预浸带,如此铺满整个平面,记为45A;
3)完成90°间隔1个带宽铺放1条预浸带,如此铺满整个平面,记为90A;
4)完成-45°间隔1个带宽铺放1条预浸带,如此铺满整个平面,记为-45A;
5)完成0°间隔1个带宽铺放1条预浸带,如此铺满整个平面,记为0A;
6)将步骤2)45°预浸带间隔的带宽采用预浸带铺满,如此铺满整个平面,记为45B;
7)将步骤3)90°预浸带间隔的带宽采用预浸带铺满,如此铺满整个平面,记为90B;
8)将步骤4)-45°预浸带间隔的带宽采用预浸带铺满,如此铺满整个平面,记为-45B;
9)将步骤5)0°预浸带间隔的带宽采用预浸带铺满,如此铺满整个平面,记为0B;
10)与45A相比横移半个带宽,完成45°间隔1个带宽铺放1条预浸带,如此铺满整个平面,记为45C;
11)与90A相比横移半个带宽,完成90°间隔1个带宽铺放1条预浸带,如此铺满整个平面,记为90C;
12)与-45A相比横移半个带宽,完成-45°间隔1个带宽铺放1条预浸带,如此铺满整个平面,记为-45C;
13)与0A相比横移半个带宽,完成0°间隔1个带宽铺放1条预浸带,如此铺满整个平面,记为0C;
14)将步骤10)45°预浸带间隔的带宽采用预浸带铺满,如此铺满整个平面,记为45D;
15)将步骤11)90°预浸带间隔的带宽采用预浸带铺满,如此铺满整个平面,记为90D;
16)将步骤12)-45°预浸带间隔的带宽采用预浸带铺满,如此铺满整个平面,记为-45D;
17)将步骤13)0°预浸带间隔的带宽采用预浸带铺满,如此铺满整个平面,记为0D;
18)重复执行步骤2)至步骤17),重复次数为3次,得到铺层板毛坯;
19)将铺层板毛坯进入热压罐加温至180℃,加压至0.6MPa固化。
20)出罐后打磨去除毛刺,获得制品。
通过以上步骤可获得复合材料纤维增韧层合板构件,在该构件成型过程中通过对铺层顺序的调整,在4个铺层角度的层合结构中,以连续纤维预浸料形式将增韧带层按设定的周期规律阶梯植入在相邻相近的4个铺层中,且相邻的两个增韧带层在相邻或相近的多个铺层中植入的周期规律阶梯不相同。该构件是一种典型的基于纤维主导的复合材料纤维增韧层合结构件。
经测试,该复合材料纤维增韧层合板构件相对于普通层合结构冲击后压缩性能提升20%。
实施例2:2.5维复合材料纤维增韧层合板构件
如图1、图2和图4所示,该构件尺寸为500mm×500mm,厚度为4mm,铺层角度为[60/90/0/-60]5,成型用原材料为玻璃纤维平纹布,单层厚度约为0.2mm。
该复合材料纤维层合增韧结构为等厚度结构,包括两个铺层单元,该两个铺层单元分别标记为第一铺层单元和第二铺层单元;
所述的第一铺层单元中包括四个角度铺层,分别为60°铺层、90°铺层、0°铺层、-60°铺层;
所述的第二铺层单元中包括四个角度铺层,分别为60°铺层、90°铺层、0°铺层、-60°铺层;
1)选取预制体铺放模具和剪裁的宽度50mm的玻璃纤维平纹布带;
2)完成60°间隔1个带宽铺放1条玻璃纤维平纹布带,如此铺满整个铺层,记为60A;
3)完成90°间隔1个带宽铺放1条玻璃纤维平纹布带,如此铺满整个铺层,记为90A;
4)完成0°间隔1个带宽铺放1条玻璃纤维平纹布带,如此铺满整个铺层,记为0A;
5)完成-60°间隔1个带宽铺放1条玻璃纤维平纹布带,如此铺满整个铺层,记为-60A;
6)将步骤2)60°玻璃纤维平纹布带间隔的带宽采用玻璃纤维平纹布带铺满,如此铺满整个铺层,记为60B;
7)将步骤3)90°玻璃纤维平纹布带间隔的带宽采用玻璃纤维平纹布带铺满,如此铺满整个铺层,记为90B;
8)将步骤4)0°玻璃纤维平纹布带间隔的带宽采用玻璃纤维平纹布带铺满,如此铺满整个铺层,记为0B;
9)重复步骤2);
10)将步骤5)-60°玻璃纤维平纹布带间隔的带宽采用玻璃纤维平纹布带铺满,如此铺满整个铺层,记为-60B;
11)按铺层设计重复步骤3)-步骤10)以上8步,重复次数为3次;
12)按60A方式,完成60°间隔1个带宽铺放1条玻璃纤维平纹布带,如此铺满整个铺层;
13)按90A方式,完成90°间隔1个带宽铺放1条玻璃纤维平纹布带,如此铺满整个铺层;
14)按0A方式,完成0°间隔1个带宽铺放1条玻璃纤维平纹布带,如此铺满整个铺层;
15)按-60A方式,完成-60°间隔1个带宽铺放1条玻璃纤维平纹布带,如此铺满整个铺层;
16)按60B方式,将步骤12)间隔的带宽采用玻璃纤维平纹布带铺满60°玻璃纤维平纹布带,如此铺满整个铺层;
17)按90B方式,将步骤13)间隔的带宽采用玻璃纤维平纹布带铺满90°玻璃纤维平纹布带,如此铺满整个铺层;
18)按0B方式,将步骤14)间隔的带宽采用玻璃纤维平纹布带铺满0°玻璃纤维平纹布带,如此铺满整个铺层,记为0B;
19)按-60B方式,将步骤15)间隔的带宽采用玻璃纤维平纹布带铺满-60°玻璃纤维平纹布带,如此铺满整个铺层,记为-60B;
20)闭合模具,将树脂注入预制体模具中,固化后,脱模打磨后获得制品。
通过以上步骤可获得2.5维复合材料纤维增韧层合板构件,在4个铺层角度的层合结构中,以连续纤维织物的形式将增韧带层按设定的周期规律阶梯植入在相邻相近的4个铺层中,且相邻的两个增韧带层在相邻或相近的多个铺层中植入的周期规律阶梯不相同。该构件是一种具有2.5维结构特征的基于纤维主导的复合材料纤维增韧层合结构件。
经测试,该结构具有良好的抗面外冲击损伤的能力,相对于传统的机织织物结构制造成本大为降低。
本发明未详细说明部分属于本领域技术人员公知技术。
Claims (10)
1.一种基于纤维主导的复合材料纤维层合增韧结构,其特征在于:该复合材料纤维层合增韧结构为等厚度结构,包括若干个铺层单元,若干个铺层单元分别标记为第一铺层单元、第二铺层单元、第三铺层单元、…、第N铺层单元,N为自然数,N≥2;
所述的第一铺层单元中包括若干个角度铺层,分别为角度a11铺层、角度a12铺层、角度a13铺层、…、角度a1n铺层;n为自然数,n≥2;
所述的第二铺层单元中包括若干个角度铺层,分别为角度a21铺层、角度a22铺层、角度a23铺层、…、角度a2n铺层;
…
所述的第N铺层单元中包括若干个角度铺层,分别为角度aN1铺层、角度aN2铺层、角度aN3铺层、…、角度aNn铺层;
第一铺层单元中的各个角度铺层中的增韧带之间间隔设定的宽度;
第二铺层单元中的各个角度铺层中的增韧带之间间隔设定的宽度;
…
第N铺层单元中的各个角度铺层中的增韧带之间间隔设定的宽度;
相邻的铺层单元中的各个角度铺层在法向上的铺放投影为设定宽度的错位排布。
2.根据权利要求1所述的一种基于纤维主导的复合材料纤维层合增韧结构,其特征在于:增韧带为连续纤维带、连续纤维织物带或连续纤维预浸带。
3.根据权利要求1所述的一种基于纤维主导的复合材料纤维层合增韧结构,其特征在于:该复合材料纤维层合增韧结构为近似等厚度的层合结构,能够沿任意两个相邻的铺层界面在垂直于纤维铺层的厚度方向进行物理分离,分离面凹凸不平,且不再平行于结构外表面。
4.根据权利要求1所述的一种基于纤维主导的复合材料纤维层合增韧结构,其特征在于:在两个或两个以上铺层角度的层合结构中,将增韧带层按设定的规律阶梯植入在相邻或相近的多个铺层中,且相邻的两个增韧带层在相邻或相近的多个铺层中植入的规律阶梯不相同。
5.根据权利要求1所述的一种基于纤维主导的复合材料纤维层合增韧结构,其特征在于:将多个相同铺层或不同铺层的复合材料纤维层合增韧结构在厚度方向上进行堆垛,且相邻的复合材料纤维增韧层合结构以及相邻两个表面铺层或相近几个近表面铺层相互间形成局部过渡增韧层合结构,构成具有2.5维特征的复合材料纤维增韧层合结构。
6.根据权利要求1所述的一种基于纤维主导的复合材料纤维层合增韧结构,其特征在于:该复合材料纤维层合增韧结构为等厚度结构,包括四个铺层单元,每个铺层单元中包括四个角度铺层,分别为45°铺层、90°铺层、-45°铺层、0°铺层或分别为60°铺层、90°铺层、0°铺层、-60°铺层。
7.一种基于纤维主导的复合材料纤维层合增韧方法,其特征在于该方法的步骤包括:
第一步,进行第一铺层单元中的各个角度铺层中的增韧带的铺层;
第二步,进行第二铺层单元中的各个角度铺层中的增韧带的铺层;
…
第三步,进行第N铺层单元中的各个角度铺层中的增韧带的铺层;
第四步,重复第一步至第三步,得到铺层板毛坯;
第五步,对第四步得到的铺层板毛坯加热固化,得到制品。
8.根据权利要求7所述的一种基于纤维主导的复合材料纤维层合增韧方法,其特征在于:所述的第一步中,第一铺层单元中的各个角度铺层中的增韧带的铺层的方法为:
1)准备平板模具和预浸带;
2)使用预浸带铺满平板模具,预浸带角度为a11,预浸带之间的距离为设定宽度,记为a11A;
3)在步骤1)得到的a11A上使用预浸带铺满,预浸带角度为a12,预浸带之间的距离为设定宽度,记为a12A;
…
4)在步骤3)得到的a1(n-1)A上使用预浸带铺满,预浸带角度为a1n,预浸带之间的距离为设定宽度,记为a1nA。
9.根据权利要求8所述的一种基于纤维主导的复合材料纤维层合增韧方法,其特征在于:所述的第二步中,第二铺层单元中的各个角度铺层中的增韧带的铺层的方法为:
1)在a1nA上使用预浸带铺满,预浸带角度为a21,预浸带之间的距离为设定宽度,记为a21A;
2)在a21A上使用预浸带铺满,预浸带角度为a22,预浸带之间的距离为设定宽度,记为a22A;
…
3)在a2(n-1)A上使用预浸带铺满,预浸带角度为a2n,预浸带之间的距离为设定宽度,记为a2nA;
第一铺层单元和第二铺层单元中的各个角度铺层在法向上的铺放投影为设定宽度的错位排布。
10.根据权利要求9所述的一种基于纤维主导的复合材料纤维层合增韧方法,其特征在于:所述的第三步中,第N铺层单元中的各个角度铺层中的增韧带的铺层的方法为:
1)在a(N-1)nA上使用预浸带铺满,预浸带角度为aN1,预浸带之间的距离为设定宽度,记为aN1A;
2)在aN1A上使用预浸带铺满,预浸带角度为aN2,预浸带之间的距离为设定宽度,记为aN2A;
…
3)在aN(n-1)A上使用预浸带铺满,预浸带角度为aNn,预浸带之间的距离为设定宽度,记为aNnA;
上述的相邻的铺层单元中的各个角度铺层在法向上的铺放投影为设定宽度的错位排布。
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