需求解析

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技术研发指南

碳纤维是含碳量较高且热处理过程中不熔融的人造化学纤维,经过热稳定氧化处 理及石墨化等工艺制成的,碳纤维具有耐高温、耐摩擦、导电、导热及耐腐蚀等特性,其外形 有显著的各项异性、柔软,可加工成各种织物,碳纤维沿纤维轴向表现出很高的强度,碳纤 维比重较小,具有很高的比强度。

随着现代技术的迅速发展,对材料提出了较高的要求,碳纤维复合材料制作的结 构件由于具有重量轻、强度高及弹性好等特性,具有较好的应用前景。但是现有的复合材料 板体结构的力学性能相对不理想,不能适应一些载荷较大的工况。

研发了一种复材板体结构,包括:外蒙皮,所述外蒙皮为板状结构;横筋,所述横筋设置于所述外蒙皮厚度方向的其中一端,且沿第一方向设置;纵筋,所述纵筋与所述横筋位于所述外蒙皮厚度方向的同一端,且沿第二方向设置,所述第一方向与所述第二方向相互垂直;所述纵筋与所述横筋相互卡接,所述纵筋和所述横筋与所述外蒙皮粘接固定。横筋与所述纵筋在交叉处分别设置有卡槽,所述横筋与所述纵筋通过所述卡槽相互卡接。横筋上的所述卡槽设置于远离所述外蒙皮的一端,所述纵筋上的所述卡槽设置于靠近所述外蒙皮的一端。横筋沿长度方向的截面为梯形,且所述横筋在靠近所述外蒙皮的一端大于远离所述外蒙皮的一端。横筋上设置有第一内蒙皮,所述第一内蒙皮对所述横筋进行包覆,且在所述横筋垂直于长度延伸方向的两端至少局部与所述外蒙皮贴合,所述第一内蒙皮对所述横筋包覆处,位于所述横筋与所述纵筋之间。

研发一种复材板体结构,能够解决现有的复合材料 板体结构的力学性能相对不理想,不能适应一些载荷较大的工况的问题。

通过设置第一分段、第二分段和补强结构,第一分段和第二分段相互靠近的一端分别设置有相互交错的卡接槽和卡接头,从而将第一分段和第二分段进行卡接,在卡接时从板体厚度方向进行安装,卡接后,第一分段和第二分段在板体的长度方向和宽度方向被限制相互运动。

通过在厚度方向的两端设置补强结构,将厚度方向的运动进行限制,使第一分段和第二分段相互连接成一体。

与胶接连接相比,由于其是相互卡接而不是胶接,所以失效形式是结构的破坏而不是粘接的破坏,对载荷的承载能力大大提升;

与机械连接相比,由于不需要进行钻孔,不会破坏开孔处的纤维的连续性,减少了应力集中现象,有效的提高了使用寿命。

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