CN112782832A - 碳纤维蜂窝式主承力板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种碳纤维蜂窝式主承力板，其包括：基体，所述基体为多层碳纤维层叠置组合结构，所述基体上均匀分布有若干棱柱形腔格，所述基体的顶面中部具有若干第一通孔，靠近每个所述第一通孔的棱柱形腔格的一个或多个侧面之间过渡连接，且棱柱形腔格上过渡连接面与第一通孔上对应部位的孔壁相平行；后盖，所述后盖为多层碳纤维层叠置组合结构，所述后盖的边缘处设置有翻边，所述翻边朝向后盖的上方设置。本发明采用基体和后盖配合使每个棱柱形腔格形成封闭腔格，不仅充分发挥了碳纤维材料的高比刚度、低热胀等材料性能特点，并且能够实现更好的热稳定性以及更显著的轻量化结构优势，在保证本申请整体结构性能的同时大幅减轻结构重量。
Description
技术领域
本发明涉及空间光学遥感技术领域，尤其涉及一种碳纤维蜂窝式主承力板。
背景技术
在空间光学遥感器中，主承力板是整机结构的主要支撑部件，所有的光学反射镜组件和所有的支撑结构组件都是以主承力板为安装和定位基准，集成装配在一起，形成完整的成像光学系统结构。
主承力板作为空间相机支撑结构中的核心零件，发挥着集成整机重要接口、为系统装调提供稳定基准的重要作用。对于空间相机主承力系统，主承力板结构需要具有足够的结构刚度和良好的尺寸稳定性以满足严苛的设计和使用需求，同时为了降低卫星重量和发射成本，结构轻量化也越来越得到重视。随着传统的钛合金或者高体分材料在主承力结构轻量化设计过程中日臻成熟的应用，在保障结构热力学性能的前提下，结构的轻量化水平已到达技术瓶颈，难以进一步提高。因此，现有技术无法满足空间相机支撑结构轻量化的需求。
发明内容
本发明提供了一种利用蜂窝结构的密合度最高的结构性能特点，并结合碳纤维材料的高比刚度、低热胀的材料性能特点，进而能够实现更加显著的轻量化及热学稳定性的碳纤维蜂窝式主承力板。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明的碳纤维蜂窝式主承力板，该支架包括：
基体，所述基体为多层碳纤维层叠置组合结构，所述基体上均匀分布有若干棱柱形腔格，若干所述棱柱形腔格的一端为封闭结构，另一端为敞口结构，且该敞口结构的端面与基体的底面位于同一平面，所述基体的顶面中部具有若干第一通孔，靠近每个所述第一通孔的棱柱形腔格的一个或多个侧面之间过渡连接，且棱柱形腔格上过渡连接面与第一通孔上对应部位的孔壁相平行；
后盖，所述后盖为多层碳纤维层叠置组合结构，所述后盖的边缘处设置有翻边，所述翻边朝向后盖的上方设置，且该翻边与基体的外侧面相适配，所述后盖上与所述第一通孔位置对应处均开设有第二通孔。
进一步的，若干所述第一通孔为设置在基体中心的一个中心通孔和多个连接通孔，多个所述连接通孔围绕所述中心通孔均匀设置。
进一步的，每个所述棱柱形腔格的横截面为中空的多边形结构。
进一步的，所述基体的顶面上且靠近边缘处均匀设置有多个承力筒接口垫片，多个所述承力筒接口垫片的一个侧面均紧靠所述基体的边缘。
进一步的，每个所述连接通孔的一端设置有主镜接口座，且主镜接口座设置于所述基体的顶面上。
进一步的，所述基体和后盖配合后的外侧面上设置有多个支腿连接座。
优选的，所述棱柱形腔格的壁厚为0.5-4mm。
优选的，所述后盖的厚度为0.5-3mm。
在上述技术方案中，本发明提供的一种碳纤维蜂窝式主承力板，具有以下有益效果：
1、本发明基体内设置若干个截面为多边形的棱柱形腔格形成蜂窝式结构，在满足本申请整体结构的各项力学指标和功能要求的同时，碳纤维蜂窝结构的应用能够更好地提高结构的热稳定性，并且极大地减轻结构重量；
2、采用基体和后盖配合使每个棱柱形腔格形成封闭腔格，不仅充分发挥了碳纤维材料的高比刚度、低热胀等材料性能特点，并且能够实现更好的热稳定性以及更显著的轻量化结构优势，在保证本申请整体结构性能的同时大幅减轻结构重量；
3、本发明在由基体和后盖组成的蜂窝夹层板上粘接支腿连接座、承力筒接口垫片和主镜接口座，以此为空间相机的其他组件提供安装基准平面和机械接口。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的碳纤维蜂窝式主承力板的基体侧结构示意图；
图2为本发明实施例提供的碳纤维蜂窝式主承力板的后盖侧结构示意图；
图3为图1中基体的结构示意图；
图4为图2中后盖的结构示意图。
附图标记说明：
1、基体；2、后盖；3、支腿连接座；
11、棱柱形腔格；12、第一通孔；13、承力筒接口垫片；14、主镜接口座；
121、中心通孔；122、连接通孔；
21、翻边；22、第二通孔。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
参见图1-4所示；
本发明实施例所述的碳纤维蜂窝式主承力板，该支架包括：
基体1，所述基体1为多层碳纤维层叠置组合结构，所述基体1上均匀分布有若干棱柱形腔格11，若干所述棱柱形腔格11的一端为封闭结构，另一端为敞口结构，且该敞口结构的端面与基体1的底面位于同一平面，每个所述棱柱形腔格11的横截面为中空的多边形结构，所述基体1的顶面中部具有若干第一通孔12，靠近每个所述第一通孔12的棱柱形腔格11的一个或多个侧面之间过渡连接，且棱柱形腔格11上过渡连接面与第一通孔12上对应部位的孔壁相平行；
后盖2，所述后盖2为多层碳纤维层叠置组合结构，所述后盖2的边缘处设置有翻边21，所述翻边21朝向后盖2的上方设置，且该翻边21与基体1的外侧面相适配，所述后盖2上与所述第一通孔12位置对应处均开设有第二通孔22。
具体的，基体1内设置若干个截面为多边形的棱柱形腔格11形成蜂窝式结构，在满足本申请整体结构的各项力学指标和功能要求的同时，碳纤维蜂窝结构的应用能够更好地提高结构的热稳定性，并且极大地减轻结构重量。
基体1和后盖2配合使每个棱柱形腔格11形成封闭腔格，不仅充分发挥了碳纤维材料的高比刚度、低热胀等材料性能特点，并且能够实现更好的热稳定性以及更显著的轻量化结构优势，在保证本申请整体结构性能的同时大幅减轻结构重量。
若干所述第一通孔12为设置在基体1中心的一个中心通孔121和六个连接通孔122，六个所述连接通孔122围绕所述中心通孔121的轴线均匀设置，且每个所述连接通孔122轴线到中心通孔121轴线的垂直距离大于中心通孔121的半径。相邻的两个连接通孔122的圆心与中心通孔121的连线之间行形成的夹角为60度，六个连接通孔122用于与其他部件定位及装配。
所述基体1的顶面上且靠近边缘处均匀设置有十二个承力筒接口垫片13，每个所述承力筒接口垫片13的一个侧面均紧靠所述基体1的边缘。相邻两个承力筒接口垫片13的中心与中心通孔121中心的连线之间行形成的夹角为30度，十二个承力筒接口垫片13粘接在基体1顶端上，用于提供空间相机主承力筒或主承力桁架组件的安装接口。
所述基体1内与承力筒接口垫片13相对应位置处设置有预埋托板螺母。预埋托板螺母可根据结构承载需求选择设置，在粘接的基础上增加螺钉与预埋托板螺母紧固连接，保证基体1通过十二个承力筒接口垫片13与空间相机主承力筒或主承力桁架组件的安装承载要求。
每个所述连接通孔122的一端设置有主镜接口座14，且主镜接口座14设置于所述基体1的顶面上。相邻的两个连接通孔122的中心与中心通孔121的中心的连线之间形成的夹角为60度，主镜接口座14用于提供空间相机主镜组件的安装基准和机械接口；可根据承载需求，在主镜接口座14上设置外侧法兰。
所述基体1和后盖2配合后的外侧面上设置有三个支腿连接座3。相邻的连个支腿连接座3的中心与中心通孔121的中心的连线之间形成的夹角为120度，支腿连接座3用于提供整个空间相机的对外安装接口和吊装接口。
所述棱柱形腔格11的壁厚为0.5-4mm。
所述后盖2的厚度为0.5-3mm。
基体1生产时，将若干棱柱形腔格11外表面铺设外包络蒙皮层进行包裹成型，成型后的若干棱柱形腔格11均匀排列，带有圆弧过渡的棱柱形腔格11围绕预留的第一通孔12设置，且保证每个棱柱形腔格11的封闭结构的端面位于同一平面，每个棱柱形腔格11敞口结构端设置有朝向对应棱柱形腔格11内部的另一翻边，再逐层铺设碳纤维层至与棱柱形腔格11敞口结构端面位于同一平面，之后高温加压下成型；铺设的每层碳纤维层上都预留出第一通孔12，铺设完毕后的形成带有多个棱柱形腔格11、一个中心通孔121和六个连接通孔122的基体1。
后盖2生产时，逐层铺设碳纤维层，之后高温加压下成型；铺设的每层碳纤维层上都预留出与第一通孔12相适配的第二通孔22。
装配基体1和后盖2时，在基体1腔格内壁的另一翻边表面上涂胶，装配后盖2并加压固化，完成后盖2的装配粘接。
在基体1上，通过工装定位装配并粘接支腿连接座3、承力筒接口垫片13和主镜接口座14，安装过程须保证支腿连接座3、承力筒接口垫片13和主镜接口座14与基体1之间的装配接触面贴合良好，塞尺检测间隙均匀，并在相应连接处安装紧固螺钉以加强连接。装配完成后，检测各安装面精度，并将支腿连接座3、承力筒接口垫片13和主镜接口座14的共面度修研至设计公差以内，完成整体装配。
根据承载及装配需求，在由基体1和后盖2组成的蜂窝夹层板上粘接支腿连接座3、承力筒接口垫片13和主镜接口座14，以此为空间相机的其他组件提供安装基准平面和机械接口。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。
Claims (8)
1.碳纤维蜂窝式主承力板，其特征在于，该支架包括：
基体(1)，所述基体(1)为多层碳纤维层叠置组合结构，所述基体(1)上均匀分布有若干棱柱形腔格(11)，若干所述棱柱形腔格(11)的一端为封闭结构，另一端为敞口结构，且该敞口结构的端面与基体(1)的底面位于同一平面，所述基体(1)的顶面中部具有若干第一通孔(12)，靠近每个所述第一通孔(12)的棱柱形腔格(11)的一个或多个侧面之间过渡连接，且棱柱形腔格(11)上过渡连接面与第一通孔(12)上对应部位的孔壁相平行；
后盖(2)，所述后盖(2)为多层碳纤维层叠置组合结构，所述后盖(2)的边缘处设置有翻边(21)，所述翻边(21)朝向后盖(2)的上方设置，且该翻边(21)与基体(1)的外侧面相适配，所述后盖(2)上与所述第一通孔(12)位置对应处均开设有第二通孔(22)。
2.根据权利要求1所述的碳纤维蜂窝式主承力板，其特征在于，若干所述第一通孔(12)为设置在基体(1)中心的一个中心通孔(121)和多个连接通孔(122)，多个所述连接通孔(122)围绕所述中心通孔(121)均匀设置。
3.根据权利要求1所述的碳纤维蜂窝式主承力板，其特征在于，每个所述棱柱形腔格(11)的横截面为多边形结构。
4.根据权利要求1所述的碳纤维蜂窝式主承力板，其特征在于，所述基体(1)的顶面上且靠近边缘处均匀设置有多个承力筒接口垫片(13)，多个所述承力筒接口垫片(13)的一个侧面均紧靠所述基体(1)的边缘。
5.根据权利要求2所述的碳纤维蜂窝式主承力板，其特征在于，每个所述连接通孔(122)的一端设置有主镜接口座(14)，且主镜接口座(14)设置于所述基体(1)的顶面上。
6.根据权利要求1所述的碳纤维蜂窝式主承力板，其特征在于，所述基体(1)和后盖(2)配合后的外侧面上设置有多个支腿连接座(3)。
7.根据权利要求1所述的碳纤维蜂窝式主承力板，其特征在于，所述棱柱形腔格(11)的壁厚为0.5-4mm。
8.根据权利要求1所述的碳纤维蜂窝式主承力板，其特征在于，所述后盖(2)的厚度为0.5-3mm。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1890177A1 (fr) * | 2006-07-25 | 2008-02-20 | Thales | Dispositif de fixation d'un miroir vitrocéramique ou céramique sur une structure embarquée à bord d'un engin spatial fonctionnant à température cryogénique |
| CN104536113A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-04-22 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种高比刚度空间光学遥感器支撑结构 |
| CN106371191A (zh) * | 2016-11-28 | 2017-02-01 | 长光卫星技术有限公司 | 轻型光学反射镜的柔性支撑结构 |
| EP3299153A1 (en) * | 2015-05-21 | 2018-03-28 | Mitsubishi Electric Corporation | Honeycomb core, honeycomb sandwiching structure, and method for producing honeycomb core |
| CN109507780A (zh) * | 2017-09-14 | 2019-03-22 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种空间光学遥感器碳纤维桁架支撑结构 |
-
2021
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1890177A1 (fr) * | 2006-07-25 | 2008-02-20 | Thales | Dispositif de fixation d'un miroir vitrocéramique ou céramique sur une structure embarquée à bord d'un engin spatial fonctionnant à température cryogénique |
| CN104536113A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-04-22 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种高比刚度空间光学遥感器支撑结构 |
| EP3299153A1 (en) * | 2015-05-21 | 2018-03-28 | Mitsubishi Electric Corporation | Honeycomb core, honeycomb sandwiching structure, and method for producing honeycomb core |
| CN106371191A (zh) * | 2016-11-28 | 2017-02-01 | 长光卫星技术有限公司 | 轻型光学反射镜的柔性支撑结构 |
| CN109507780A (zh) * | 2017-09-14 | 2019-03-22 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种空间光学遥感器碳纤维桁架支撑结构 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 袁健: "《空间相机碳纤维蜂窝夹层光机结构研究》", 《中国博士学位论文全文数据库工程科技Ⅱ辑》 * |
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