专利名称：全复合材料全胶接框架结构装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及航天飞行器结构，具体是ー种全复合材料全胶接框架结构装置。
背景技术：
目前，航天器框架结构中的接头为金属材料，杆件为金属材料或纤维复合材料；接头与杆件之间一般采用螺钉或螺栓联接，或在接头与杆件上分別加工螺纹，但因在复合材料上加工螺纹往往导致联接处的力学性能降低甚至使杆件破裂，由此限制了纤维增强复合材料在航天器结构上的应用范围。 同时，当前航天器框架结构中接头，杆件等结构件通常既有金属材料，又有纤维复合材料，材料之间的热膨胀性能的差异导致整个框架的热变形较大，影响了安装其上的有效载荷的工作精度。随着航天器轻量化的发展趋势，要求航天器结构重量占整个航天器的比重越来越小，因此，航天器结构设计必须从结构材料和联接形式等方面采取措施以实现结构轻量化的要求。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种全复合材料全胶接框架结构装置。本发明是通过以下技术方案实现的。—种全复合材料全胶接框架结构装置，包括若干配置数量和配置角度的接头、圆形截面杆件和矩形截面杆件，所述若干接头、圆形截面杆件和矩形截面杆件通过胶黏剂依次胶接连接。所述接头壁厚为Imm 10mm，其材料为纤维增强复合材料，其上设有矩形榫头和/或圆形榫头，所述榫头数量为I 8个，所述榫头壁厚为Imm 8mm。所述圆形截面杆件的壁厚为Imm 6mm ;其外径为IOmm 80mm ;其材料为纤维增强复合材料。所述矩形截面杆件的壁厚为Imm 6mm ;其边长为IOmm 80mm ;其材料为纤维增
强复合材料。所述胶黏剂为常温固化胶或高温固化胶，所述胶黏剂的胶层厚度为O. Imm O. 5mmο本发明在实现航天器有效载荷的安装和支承的基础上，减轻航天器结构重量，简化结构内各部件之间的联接，从而增加结构联接刚度和强度，提高结构可靠性，提升结构综合性能有良好效果，最終达到降低发射成本、提高航天器携帯有效载荷的能力、提高航天器性能等有益效果。
图I为本发明全复合材料全胶接框架结构的立体图；图2为本发明全复合材料全胶接框架结构胶接联接示意图；图3为本发明全复合材料全胶接框架结构的主视图；图4为本发明全复合材料全胶接框架结构的俯视图；图中1为接头、2为圆形截面杆件、3为矩形截面杆件、4为胶黏剂。
具体实施例方式下面对本发明的实施例作详细说明本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。本实施例包括若干配置数量和配置角度的接头I、圆形截面杆件2和矩形截面杆件3，接头I、圆形截面杆件2和矩形截面杆件3通过胶黏剂4依次胶接连接。接头I、圆形截面杆件2、矩形截面杆件3均为纤维增强复合材料制品，胶黏剂4为常温固化胶或高温固化胶。接头I和圆形截面杆件2、矩形截面杆件3经组合后，在接头I和圆形截面杆件2、矩形截面杆件3的贴合部位粘涂胶黏剂4，在胶黏剂4规定的使用环境内，按胶黏剂4规定的使用方法固化后胶接组成。在本实施例中，接头壁厚为Imm 10mm，其材料为纤维增强复合材料，其上设有矩形榫头和/或圆形榫头，榫头数量为I 8个，榫头壁厚为1_ 8_。圆形截面杆件的壁厚为Imm 6mm ;其外径为IOmm 80mm ;其材料为纤维增强复合材料。矩形截面杆件的壁厚为Imm 6mm ;其边长为IOmm 80mm ;其材料为纤维增强复合材料。胶黏剂为常温固化胶或高温固化胶,胶黏剂的胶层厚度为O. Imm O. 5mm。由上所述，本实施例用纤维增强复合材料接头取代目前航天器框架结构的金属材料接头，实现了全复合材料的框架结构，减轻了航天器结构重量；同时，复合材料间采用胶接联接的方式，避免螺纹联接导致的联接点处的局部破坏；此外，利用纤维增强材料热膨胀系数近乎于零的特性，整个框架结构的热变形较小，提高了有效载荷的安装精度，从而提高有效载荷的工作精度。以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。权利要求
1.一种全复合材料全胶接框架结构装置，包括若干配置数量和配置角度的接头、圆形截面杆件和矩形截面杆件，其特征在于，所述若干接头、圆形截面杆件和矩形截面杆件通过胶黏剂依次胶接连接。
2.根据权利要求I所述的全复合材料全胶接框架结构装置，其特征在于，所述接头壁厚为Imm 10mm，其材料为纤维增强复合材料，其上设有矩形榫头和/或圆形榫头，所述榫头数量为I 8个，所述榫头壁厚为Imm 8mm。
3.根据权利要求I所述的全复合材料全胶接框架结构装置，其特征在于，所述圆形截面杆件的壁厚为Imm 6mm ;其外径为IOmm 80mm ;其材料为纤维增强复合材料。
4.根据权利要求I所述的全复合材料全胶接框架结构装置，其特征在于，所述矩形截面杆件的壁厚为Imm 6mm ;其边长为IOmm 80mm ;其材料为纤维增强复合材料。
5.根据权利要求I所述的全复合材料全胶接框架结构装置，其特征在于，所述胶黏剂为常温固化胶或高温固化胶，所述胶黏剂的胶层厚度为0. Imm 0. 5mm。
全文摘要
本发明公开了一种全复合材料全胶接框架结构装置，包括若干配置数量和配置角度的接头、圆形截面杆件和矩形截面杆件，所述若干接头、圆形截面杆件和矩形截面杆件通过胶黏剂依次胶接连接。本发明解决了航天器有效载荷的安装和支承问题，还解决了航天器结构的重量问题，以及框架结构内各部件之间的联接方式的问题。本发明对于卫星等航天器减轻结构重量，增加结构联接刚度和强度，提高结构可靠性，提升结构综合性能有良好效果。本发明的应用取得降低发射成本、提高航天器携带有效载荷的能力、提高航天器性能等有益效果。
文档编号F16M1/00GK102748563SQ20121020907
公开日2012年10月24日 申请日期2012年6月21日 优先权日2012年6月21日
发明者林德贵, 满孝颖, 陈树海 申请人:上海卫星工程研究所