专利名称：缝合点阵复合材料夹层板的制作方法
技术领域：
本实用新型属于飞行器及其他复合材料结构设计技术领域，特别涉及平面点阵复合材料结构设计。
背景技术：
复合材料夹层板具有良好的力学性能和低的质量密度，是复合材料结构设计领域经常采用的一种结构形式。目前，国内外的复合材料夹层板主要是蜂窝夹层，即由复合材料面板和蜂窝夹芯(铝蜂窝或者目前常用的纸蜂窝)胶接而成，另外还有少量采用泡沫夹芯的夹层板。这种蜂窝夹层板缺乏良好的可设计性，通常是工艺情况决定了夹层的结构情况；而且目前采用的复合材料面板对冲击载荷很敏感，容易产生冲击损伤；还有一个缺点就是目前使用的复合材料夹层板不能很好地实现一些功能设计要求。
发明内容
本实用新型的目的是为克服已有技术的不足之处，设计出一种缝合点阵复合材料夹层板，该夹层板可提高复合材料的承载效率，从而减轻复合材料的重量，提高相应的使用复合材料的装备或者设施的性能(比如可以减轻各类飞行器的结构重量)；还可提高抵抗冲击载荷的性能；进一步可以进行功能化设计，实现隐身、智能化以及其他功能性要求。
本实用新型设计的一种缝合点阵复合材料夹层板，由夹芯板及胶接在该夹芯板两侧的复合材料面板组成，其特征在于，所述的一侧面板采用缝合复合材料板。
上述的栅板之间形成的每个栅格可为六角星形。
本实用新型的技术特点和效果本实用新型为了进一步提高复合材料夹层结构的力学性能，大幅度提高夹层结构的抗冲击性能，设计出点阵复合材料的夹层结构，不仅具有较高的结构效率，而且可以提高结构的抗冲击性能，同时具有潜在的多功能特征，在航天航空飞行器结构等国防军事装备上可以得到广泛的应用。比如飞行器结构的壁板、客舱地板以及大尺度卫星天线反射器的内部稳定结构，还可以用于军舰甲板，等等。在民用方面，可以用作汽车的防护结构和承力壁板，还可以在建筑装饰方面用作地板，等等。总之，这种点阵复合材料夹层结构在军事或者民用领域均具有很大的应用潜力。
本实用新型的点阵复合材料夹层结构的制备是以六角星点阵复合材料的制备为基础的，采用传统的胶接工艺把复合材料面板胶接到点阵复合材料夹芯上，从而形成夹层结构。这种夹层结构具有良好的可设计性，即可以根据载荷情况来调整点阵夹芯的特征尺度和面板的厚度，从而获得最优化的设计情况。该种材料结构在多种载荷情况下都有较高的承载效率。同比情况下，采用点阵复合材料夹层结构可以减轻重量10％。同时，由于采用了耐冲击的缝合复合材料做夹层的外面板，使得结构的抗冲击能力大幅度提高。另外，利用点阵材料和面板的电磁性能和内部的自由空间，可以实现一些功能化设计要求，例如可以实现吸收电磁波的隐身设计要求。
图1为本实用新型的缝合点阵复合材料夹层板实施例结构示意图。
具体实施方式
本实用新型设计的平面点阵复合材料夹层结构实施例结合附图详细说明如下本实施例的结构如图1所示，由平面六角星点阵复合材料夹芯栅格板2，及胶接在该夹芯两侧的复合材料面板1、3组成，夹芯栅格板2为由多条复合材料层压板制成的带缺口的栅板相互镶嵌而成的平面点阵栅格板，该栅板之间形成的每个栅格为六角星空间；本实施例的一侧面板1采用普通复合材料层压板，另一侧面板3采用缝合复合材料板。
本实施例的制备过程为首先按照传统的层压板工艺制备普通复合材料面板2和缝合复合材料面板3；再采用复合材料板制备六角星点阵复合材料夹芯栅格板1；最后将两侧面板与夹芯栅格板胶接后形成点阵复合材料夹层板。
夹芯栅格板的具体制备过程为将复合材料层压板按设计方案制成带缺口栅板，栅板的缺口为栅板的高度的二分之一，栅板的高度和厚度的取值是按照设计方案的要求决定，通常取决于载荷情况。两个缺口之间的距离决定了六角星点阵单元的大小，这个距离也是按照设计要求决定。每两个栅板之间在缺口处镶嵌，并在缺口处用高强度胶进行胶接处理，很多个栅板胶接镶嵌后即形成六角星点阵复合材料夹芯栅格板。
对于单纯的承力夹层板，可以用传统的碳纤维复合材料层压板做夹层板的内表面面板1，用耐冲击的缝合复合材料板做外表面面板2，面板与夹芯板之间采用胶接工艺连接在一起。对于有隐身功能要求的夹层板，一侧面板须使用可以透过电磁波的玻璃钢复合材料制备，另一侧面板可以使用不透波的碳纤维复合材料层压板制备。
权利要求1.一种缝合点阵复合材料夹层板，由夹芯板及胶接在该夹芯板两侧的复合材料面板组成，其特征在于，所述的一侧面板采用缝合复合材料板。
2.如权利要求1所述的缝合点阵复合材料夹层板，其特征在于，所述的夹芯板由多条复合材料层压板相互镶嵌而成的平面点阵栅格板
3.如权利要求1所述的缝合点阵复合材料夹层板，其特征在于，该栅板之间形成的每个栅格为六角星形。
专利摘要本实用新型涉及缝合点阵复合材料夹层板，属于飞行器及其他复合材料结构设计技术领域。该夹层板由夹芯板及胶接在该夹芯板两侧的复合材料面板组成，其特征在于，所述的一侧面板采用缝合复合材料板。本实用新型可提高复合材料的承载效率，从而减轻复合材料的重量，提高相应的使用复合材料的装备或者设施的性能；还可提高抵抗冲击载荷的性能；进一步可以进行功能化设计，实现隐身、智能化以及其他功能性要求。
文档编号B32B7/04GK2799229SQ200520018548
公开日2006年7月26日 申请日期2005年5月13日 优先权日2005年5月13日
发明者孟凡颢, 范华林, 杨卫 申请人:清华大学