CN215411338U - 格栅结构、复合材料和飞行器 - Google Patents

Abstract

公开了一种格栅结构、复合材料和飞行器，该飞行器包括该复合材料，该复合材料包括该格栅结构，该格栅结构包括交叉层叠设置的纤维纱线，其中，纤维纱线中的最外层包括间隔设置的预压配合区，预压配合区对应设置在纤维纱线的交叉位置。本实用新型的格栅结构、复合材料和飞行器可避免交叉层叠设置的纤维纱线在格栅结构的外表面形成容易磨损的凸起，降低对格栅结构表面的纤维是磨损断裂损失风险，提高格栅结构的整体强度和刚度，提升格栅结构的可靠性，提高复合材料和飞行器的结构可靠性，提高航行安全性能。

Description

格栅结构、复合材料和飞行器

技术领域

本实用新型涉及格栅技术领域，具体地，涉及格栅结构、复合材料和飞行器。

背景技术

格栅结构在电磁屏蔽、通气散热、结构减重、管道保护、杂质过滤等方面拥有广泛的应用。传统格栅结构分为金属格栅和塑料格栅，复合材料格栅等。复合材料格栅，具备良好的功能性能可设计性，可以实现承载、吸波、频率选择、电磁屏蔽等功能。

其中，由复合材料纤维编织和预浸料铺贴制造的格栅在纤维纱线或预浸料交叠处会发生如图2所示的显著的交叠凸起，形成纤维波纹结构，不利于纤维承载。外形经打磨修整后，表面的纤维会出现断裂损失，不利于产品的整体结构强度和刚度。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的目的在于提供一种格栅结构、复合材料和飞行器，从而降低纤维交叠结构的表面凸起的产生可能，减少外形打磨修整对表面的纤维造成的断裂损失，保障产品的整体结构强度和刚度。

根据本实用新型的一方面，提供一种格栅结构，所述格栅结构包括：

交叉层叠设置的纤维纱线，所述纤维纱线的层叠结构的交叉网孔对应所述格栅结构的格栅孔，其中，

所述纤维纱线包括间隔设置的预压配合区，所述预压配合区对应设置在所述纤维纱线的交叉位置，所述预压配合区的凹陷设置在所述纤维纱线的第一表面，所述第一表面朝向与所述纤维纱线层叠的相邻纤维纱线。

可选地，所述相邻纤维纱线包括间隔设置在所述相邻纤维纱线的交叉位置的预压配合区。

可选地，所述纤维纱线的预压配合区为周期性滚压凹陷。

可选地，所述相邻纤维纱线的预压配合区包括正面周期性滚压凹陷和反面周期性滚压凹陷，所述正面周期性滚压凹陷和所述反面周期性滚压凹陷分别设置在所述相邻纤维纱线的正反两个表面上，且位置相同。

可选地，所述纤维纱线为复合超材料纤维带。

可选地，所述复合超材料纤维带为单向带预浸料加工复合材料。

可选地，所述格栅结构的格栅孔为方形孔，所述预压配合区的水平截面为方形。

可选地，所述纤维纱线的最外层纱线还包括与所述第一表面相对的第二表面，所述第二表面为平整表面，包括整体平整型纤维结构，所述最外层纱线的第二表面对应所述格栅结构的外层表面。

根据本实用新型的另一方面，提供一种复合材料，包括根据本实用新型提供的格栅结构。

根据本实用新型的再一方面，提供一种飞行器，包括根据本是实用新型提供的复合材料。

本实用新型提供的格栅结构包括交叉层叠设置的纤维纱线，其中，纤维纱线中的最外层包括间隔设置的预压配合区，预压配合区对应设置在纤维纱线的交叉位置，可避免交叉层叠设置的纤维纱线在格栅结构的外表面形成容易磨损的凸起，降低对格栅结构表面的纤维是磨损断裂损失风险，提高格栅结构的整体强度和刚度，提升格栅结构的可靠性。

本实用新型提供的复合材料包括本实用新型提供的格栅结构，整体强度和刚度高，可靠性高。

本实用新型提供的飞行器包括本实用新型提供的复合材料，结构强度有保障，提升了航行安全性。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出了根据现有技术的格栅结构的整体结构示意图；

图2示出了根据现有技术的格栅结构的部分结构示意图；

图3示出了根据本实用新型实施例的格栅结构的纤维纱线的结构示意图；

图4示出了根据本实用新型实施例的格栅结构的纤维纱线的层叠结构示意图；

图5示出了根据本实用新型另一实施例的格栅结构的纤维纱线的结构示意图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本实用新型的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。

图1示出了根据现有技术的格栅结构的整体结构示意图，图2示出了根据现有技术的格栅结构的部分结构示意图。

参照图1和图2，格栅结构100包括交叉的第一方向筋110和第二方向筋120，第一方向筋110和第二方向筋120交叉形成的网孔对应格栅结构100的格栅孔101，在本实施例中，格栅结构100的格栅孔为方形孔，第一方向筋110和第二方向筋120垂直设置。

在生产中，在成型模具01上交替层叠设置第一方向纤维纱线111和第二方向纤维纱线121，在第一方向纤维纱线111和第二方向纤维纱线121的交叉处会形成凸起102，整体热压罐成型后，凸起102并不会消除，在表面同样形成凸起，为保障格栅结构100的表面特性，需要进行打磨，去除凸起部分，而纤维材料的纱线在打磨后，原凸起部分的纤维缺失，造成表面纤维纱线的断裂损失，影响格栅结构100的整体结构强度和刚度。

图3示出了根据本实用新型实施例的格栅结构的纤维纱线的结构示意图，图4示出了根据本实用新型实施例的格栅结构的部分结构示意图。

参照图3和图4，本实用新型实施例的格栅结构200的纤维纱线包括间隔设置的预压配合区11，预压配合区11与格栅结构200的第一纤维纱线210和第二纤维纱线220的交叉位置对应，为等距间隔设置，第一纤维纱线210或第二纤维纱线220交叠时，预压配合区11位置处形成一个空腔，该空腔刚好放置与之交叉的纤维纱线，整体无叠加凸起结构，最终成型的格栅结构200的表面平整，可保障表面的纤维纱线的纤维完整性，提高格栅结构200的整体强度和刚度。在本实施例中，主要对第一纤维纱线210作详细解释，其第二纤维纱线220的结构与第一纤维纱线210结构相同或相似，在此不再详述。

其中，可以仅对最外层的纤维纱线设置预压配合区11，相应的，其预压配合区的凹陷设置在朝向与之相邻的纤维纱线的第一表面，纤维纱线的第二表面对应格栅结构200的最外层，不设置预压配合区，对应第二表面的纤维结构为整体平整型纤维结构，以保障格栅结构200的最外层表面平整，避免打磨损伤纤维，且表面光滑无需打磨，简化了工艺，保障了生产效率。其中，考虑到纤维纱线的层叠数量和厚度，内部层叠交叉设置的未设置预压配合区的纤维纱束产生的凸起的尺寸不一，实际根据相应的凸起尺寸设计最外层的纤维纱线的厚度和预压配合区的凹陷尺寸，且第一纤维纱线210和第二纤维纱线220的厚度实际可设计为不同，相应的预压配合区的凹陷的深度也相应设置，在此不作详述。

在本实施例的，除最外层的纤维纱线设置了预压配合区外，内层的至少一个纤维纱线也设置了预压配合区，可适用于纤维纱线层叠层数多的结构，且可降低内部凸起对整体结构的强度和刚度的不利影响。

预压配合区11为周期性滚压凹陷，对纤维纱线210进行周期性滚压后，在纤维纱线210上形成等距的局部凹陷即可获得预压配合区11，其中，周期性滚压凹陷为两组(正面周期性滚压凹陷和反面周期性滚压凹陷)，分别设置在纤维纱线210的上下两个表面，在本实施例中其位置相同，且凹陷深度均为纤维纱线210的厚度的四分之一，与与之相邻的同方向的纤维纱线层叠设置后，形成纤维纱线210的厚度的二分之一厚度的空腔，与纤维纱线210的预压配合区11的保留部分的厚度相同，实现匹配，使交叉的第一纤维纱线210或第二纤维纱线220在交叉位置处的总厚度与其它位置处的总厚度相当，避免交叉叠加后在交叉处形成凸起。

其中，本实施例的周期性滚压凹陷在纤维纱线210的上下两个表面的位置相同，在可选实施例中，还可以设置为不同，例如，同一表面的周期性滚压凹陷中的相邻的两个的间距为格栅结构200的两个交叉节点距离(以第一方向或第二方向坐标)，两个表面的周期性滚压凹陷以格栅结构200相邻交叉节点的距离为单位间隔分布，相应的，周期性滚压凹陷的深度为纤维纱线210的厚度的二分之一，可在由单层的第一纤维纱线210和第二纤维纱线220交叉构成的结构中获得无凸起的平整表面。

其中，相同位置双面滚压形成凹陷，可降低对纤维纱线210的纤维的整体拉伸，便于实现，对厚度较大的不易压缩的纤维纱线适应性好。

对预浸纤维纱线进行周期性滚压，形成等间距的局部凹陷，获得预压配合区的，采用钢制格栅结构模具进行第一纤维纱线210和第二纤维纱线220的交替铺贴，且在与压配合区实现交叠配合，组成格栅结构，然后经过热压罐固化成形后，即可得到表面无凸起的格栅结构产品。

在本实施例中，格栅结构的格栅孔位方形孔，纤维纱线经纬交叉设置，相应的预压配合区的水平截面为方形，便于生产，在可选实施例中，格栅孔为三角形孔，相应的预压配合区的水平截面为菱形，本实用新型主要在于预压配合区的设置，对格栅结构的格栅孔的类型不做特别限定。

图5示出了根据本实用新型另一实施例的格栅结构的纤维纱线的结构示意图。

如图5所示，本实用新型另一实施例的格栅结构的纤维纱线310为复合超材料纤维带，在其中复合有超材料微结构12，对复合超材料纤维带整体进行周期性局部加压，形成等距凹陷，凹陷位置对应预压配合区11。其中，该复合超材料纤维带为单向带预浸料加工复合材料，单向纤维带便于复合超材料微结构12。

本实用新型的格栅结构的交叉层叠设置的纤维纱线中的最外层包括位于交叉位置的预压配合区，避免了交叉层叠的纤维纱线在交叉处形成凸起，避免了格栅结构的表面凸起，进而降低了格栅结构的表面打磨对纤维纱线的断裂损伤，保障了纤维纱线的质量，进而保障了格栅结构的整体强度和刚度，提升了格栅结构的可靠性。

对内层的纤维纱线也设置预压配合区，减少内部的凸起结构，降低内部凸起结构对整体强度和刚度的影响，进一步提升格栅结构的整体性能。

预压配合区为周期滚压凹陷，可降低对纤维结构的损伤，且可保障预压配合区的设置位置的精确对位。

本实用新型还提供一种复合材料，该复合材料包括本实用新型提供的格栅结构，整体强度和刚度高，可靠性高。

本实用新型还提供一种飞行器，该飞行器包括本实用新型提供的复合材料，整体结构强度有保障，提升了航行安全性。

依照本实用新型的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本实用新型以及在本实用新型基础上的修改使用。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种格栅结构，其特征在于，所述格栅结构包括：

交叉层叠设置的纤维纱线，所述纤维纱线的层叠结构的交叉网孔对应所述格栅结构的格栅孔，其中，

所述纤维纱线包括间隔设置的预压配合区，所述预压配合区对应设置在所述纤维纱线的交叉位置，所述预压配合区的凹陷设置在所述纤维纱线的第一表面，所述第一表面朝向与所述纤维纱线层叠的相邻纤维纱线。

2.根据权利要求1所述的格栅结构，其特征在于，

所述相邻纤维纱线包括间隔设置在所述相邻纤维纱线的交叉位置的预压配合区。

3.根据权利要求1所述的格栅结构，其特征在于，

所述纤维纱线的预压配合区为周期性滚压凹陷。

4.根据权利要求2所述的格栅结构，其特征在于，

所述相邻纤维纱线的预压配合区包括正面周期性滚压凹陷和反面周期性滚压凹陷，所述正面周期性滚压凹陷和所述反面周期性滚压凹陷分别设置在所述相邻纤维纱线的正反两个表面上，且位置相同。

5.根据权利要求1所述的格栅结构，其特征在于，

所述纤维纱线为复合超材料纤维带。

6.根据权利要求5所述的格栅结构，其特征在于，

所述复合超材料纤维带为单向带预浸料加工复合材料。

7.根据权利要求1所述的格栅结构，其特征在于，

所述格栅结构的格栅孔为方形孔，所述预压配合区的水平截面为方形。

8.根据权利要求1所述的格栅结构，其特征在于，

所述纤维纱线的最外层纱线还包括与所述第一表面相对的第二表面，所述第二表面为平整表面，包括整体平整型纤维结构，所述最外层纱线的第二表面对应所述格栅结构的外层表面。

9.一种复合材料，其特征在于，包括：

根据权利要求1至8任一项所述的格栅结构。

10.一种飞行器，其特征在于，包括：

根据权利要求9所述的复合材料。

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