一种轻质复合点阵夹芯板的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种轻质复合点阵夹芯板。
【背景技术】
[0002]轻质多孔夹芯点阵结构是近十年来以减重、节能、净化为目标而发展起来的一种新型结构，它具有高比刚度、高比强度、可设计性强以及满足多功能化需求的优点。点阵结构既可以有效地承受外部载荷，又易于布线、植入微型器件、填充功能材料等，因此该类结构是超轻多功能结构的理想结构平台。在航天航空、汽车舰船、土木工程、军事安全等领域有着广泛的应用潜力和应用前景。
[0003]现有报道的用作轻质多孔夹芯结构面板的材料主要有两类:1、金属类:如铝合金、不锈钢、低碳钢；2、纤维增强复合材料:如玻璃纤维增强复合材料、碳纤维增强复合材料。用作芯体的材料主要有三类:1、金属类:如铝合金、不锈钢、低碳钢；2、纤维增强复合材料:如玻璃纤维增强复合材料、碳纤维增强复合材料；3、高分子类:如聚合物泡沫。
[0004]采用上述材料制备的夹芯点阵结构存在以下缺点:1、金属面板和点阵金属芯体通常采用激光焊、钎焊的方法连接，制备成本很高；2、复合材料的面板和点阵夹芯结构由高强度纤维所制备，通常采用胶粘方法连接，但点阵芯体和面层的接触点较小，使得面板层和点阵芯体间的抗剪抗拉能力差，而且制作大面积夹芯板时面临环氧树脂胶凝固的问题，面板与芯间连接强度较低。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种轻质复合点阵夹芯板，能够解决现有技术中存在的金属板、芯之间采用焊接方法成本高及复合材料板、芯之间采用胶粘连接，抗剪抗拉承载力不足，连接强度低、连接质量不能检测及难以制备大板的问题。
[0006]本实用新型的技术方案是:
[0007]—种轻质复合点阵夹芯板，包括金字塔型点阵芯子、上面板和下面板；所述金字塔型点阵芯子的上表面和所述上面板通过抽芯铆钉二固定连接，所述金字塔型点阵芯子的底面和所述下面板通过抽芯铆钉一固定连接。
[0008]所述金字塔型点阵芯子是由多个金字塔型点阵结构单胞一组成；所述金字塔型点阵结构单胞一均是由四根杆件组成的具有金字塔型的一体件；两两相邻的四个金字塔型点阵结构单胞一中，相交的四根杆组合成一个与金字塔型点阵结构单胞一方向相反的金字塔型点阵结构单胞二。
[0009]所述金字塔型点阵芯子和所述上面板、下面板的连接方式具体为:所述金字塔型点阵结构单胞一的金字塔顶端均设有通孔一，所述上面板与通孔一接触的位置均设有通孔二 ；所述通孔一、通孔二中均穿有抽芯铆钉二 ；所述金字塔型点阵结构单胞二的金字塔顶端均设有通孔四，所述下面板与通孔四接触的位置均设有通孔三；所述通孔四、通孔三中均穿有抽芯铆钉一。
[0010]所述上面板、下面板采用的材料为玻璃纤维、碳纤维树脂基纤维增强复合材料。
[0011]所述金字塔型点阵芯子采用的材料为铝合金材料、钢材中的一种。
[0012]本实用新型的有益效果:通过选用树脂基纤维增强复合材料的上、下面板、金属金字塔型点阵芯子和拉铆连接的方法使板、芯之间牢固连接，使轻质复合点阵夹芯板具有高比强度，高比刚度，高效吸能等优点，克服了现有技术中存在的金属板、芯之间采用焊接方法成本高及复合材料板、芯之间采用胶粘连接，抗剪、抗拉承载力不足、连接强度低及难以制备大板的问题。
【附图说明】
[0013]以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
[0014]图1为本实用新型一种轻质复合点阵夹芯板的金字塔型点阵芯子结构图；
[0015]图2为本实用新型一种轻质复合点阵夹芯板的金字塔型点阵芯子底面与下面板的组装示意图；
[0016]图3为本实用新型一种轻质复合点阵夹芯板的金字塔型点阵芯子上表面与上面板的组装示意图；
[0017]图4为本实用新型一种轻质复合点阵夹芯板的组装好的点阵夹芯板的示意图。
[0018]其中，1、金字塔型点阵芯子；2、上面板；3、下面板；4、金字塔型点阵结构单胞一；
5、通孔一 ；6、通孔二 ；7、通孔三；8、抽芯铆钉一 ；9、抽芯铆钉二 ；10、通孔四；11、金字塔型点阵结构单胞二。
【具体实施方式】
[0019]为进一步阐述本实用新型达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本实用新型的【具体实施方式】、结构特征及其功效，详细说明如下。
[0020]本实用新型一种轻质复合点阵夹芯板的结构如图1-4所示，包括金字塔型点阵芯子1、上面板2和下面板3 ;所述金字塔型点阵芯子1是由多个金字塔型点阵结构单胞一 4组成；所述金字塔型点阵结构单胞一 4均是由四根杆件组成的具有金字塔型的一体件；两两相邻的四个金字塔型点阵结构单胞一 4中，相交的四根杆组合成一个与金字塔型点阵结构单胞一 4方向相反的金字塔型点阵结构单胞二 11 ;所述金字塔型点阵芯子1的上表面和所述上面板2通过抽芯铆钉二 9固定连接，所述金字塔型点阵芯子1的底面和所述下面板3通过抽芯铆钉一 8固定连接。
[0021]所述金字塔型点阵芯子1和所述上面板2、下面板3的连接方式具体为:所述金字塔型点阵结构单胞一 4的金字塔顶端均设有通孔一 5，所述上面板2与通孔一 5接触的位置均设有通孔二 6 ;所述通孔一 5、通孔二 6中均穿有抽芯铆钉二 9 ;所述金字塔型点阵结构单胞二 11的金字塔顶端均设有通孔四10，所述下面板3与通孔四10接触的位置均设有通孔三7 ;所述通孔四10、通孔三7中均穿有抽芯铆钉一 8。
[0022]其中，上面板2、下面板3采用的材料为玻璃纤维、碳纤维树脂基纤维增强复合材料；金字塔型点阵芯子1采用的材料为铝合金材料、钢材中的一种。
[0023]本实用新型通过将树脂基纤维增强复合材料的上面板2、树脂基纤维增强复合材料的下面板3与夹在二者中间的金字塔型点阵芯子1分别用抽芯铆钉一 8和抽芯铆钉二 9固定连接起来，解决了现有技术中存在的金属板、芯之间采用焊接方法成本高及复合材料板、芯之间采用胶粘连接强度低的问题。
[0024]以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种轻质复合点阵夹芯板，包括金字塔型点阵芯子(1)、上面板(2)和下面板(3);其特征在于:所述金字塔型点阵芯子(1)的上表面和所述上面板(2 )通过抽芯铆钉二( 9 )固定连接，所述金字塔型点阵芯子(1)的底面和所述下面板(3)通过抽芯铆钉一(8)固定连接。2.根据权利要求1所述的一种轻质复合点阵夹芯板，其特征在于:所述金字塔型点阵芯子(1)是由多个金字塔型点阵结构单胞一(4)组成；所述金字塔型点阵结构单胞一(4)均是由四根杆件组成的具有金字塔型的一体件；两两相邻的四个金字塔型点阵结构单胞一(4)中，相交的四根杆组合成一个与金字塔型点阵结构单胞一(4)方向相反的金字塔型点阵结构单胞二(11)。3.根据权利要求2所述的一种轻质复合点阵夹芯板，其特征在于:所述金字塔型点阵芯子(1)和所述上面板(2)、下面板(3)的连接方式具体为:所述金字塔型点阵结构单胞一(4)的金字塔顶端均设有通孔一(5)，所述上面板(2)与通孔一(5)接触的位置均设有通孔二(6);所述通孔一(5)、通孔二(6)中均穿有抽芯铆钉二(9);所述金字塔型点阵结构单胞二(11)的金字塔顶端均设有通孔四(10)，所述下面板(3)与通孔四(10)接触的位置均设有通孔三(7);所述通孔四(10)、通孔三(7)中均穿有抽芯铆钉一(8)。4.根据权利要求1-3任一所述的一种轻质复合点阵夹芯板，其特征在于:所述上面板(2)、下面板(3)采用的材料为玻璃纤维、碳纤维树脂基纤维增强复合材料。5.根据权利要求1所述的一种轻质复合点阵夹芯板，其特征在于:所述金字塔型点阵芯子(1)采用的材料为铝合金材料、钢材中的一种。
【专利摘要】本实用新型提供了一种轻质复合点阵夹芯板，包括金字塔型点阵芯子、上面板和下面板；金字塔型点阵芯子的上表面和所述上面板通过抽芯铆钉二固定连接，金字塔型点阵芯子的底面和下面板通过抽芯铆钉一固定连接；本实用新型能够解决现有技术中存在的金属板、芯之间采用焊接方法成本高以及复合材料板、芯之间采用胶粘连接，抗剪抗拉承载力不足，连接强度低及难以制备大板的问题。
【IPC分类】B32B3/28, B32B38/00, B32B3/12, B32B38/04, B32B7/08, B32B15/14, B32B5/02, B32B15/04
【公开号】CN205112548
【申请号】CN201520693261
【发明人】张健, 李少波, 张龙龙, 同伟杰
【申请人】西安理工大学
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年9月9日