一种格栅结构的连接构件

本发明涉及航空航天的，更具体地，涉及一种格栅结构的连接构件。

背景技术：

1、在航空航天领域，碳纤维复合材料格栅筒因其高强度和轻量化的特性而被广泛应用于火箭和卫星的承载部件。这类复合材料部件通常需要通过专门的连接结构件与其他结构部件固定和连接在一起。因复合材料格栅构型的复杂性和多样性，传统的连接方法多依赖于组合金属连接附件或复杂的结构形式，造成连接结构赘重增加、结构完整性和可靠性较低，在高性能应用如航空航天结构中存在限制。

2、如直接的螺栓连接或焊接，往往不适用于碳纤维复合材料，因为螺栓孔破坏了材料的完整性，并引起应力集中，导致复合材料结构强度和耐久性降低。此外，使用粘接剂进行连接虽然可以减轻重量、保证结构完整性，但长期稳定性和可靠性仍然是一个挑战，并且高分子粘接剂会因环境因素(如温度变化、湿度和化学腐蚀)而退化，降低连接结构的强度和安全性。

3、现有技术公开了一种铝挤型空心网架之固定构造，包括有衔接构造，衔接构造可采用具有推拔斜面凸体扣接块与具有内凸缘设置之扣合槽配合方式，且除了可在空心网架体两侧分别设置，再彼此配合嵌接外，亦可采用一空心网架体两侧均设置扣接块，而另一空心网架体两侧均设扣合槽，再由两者彼此的配合衔接，能达网架体延续便捷连结之目的。然而，该方案中，衔接构造包括分别位于空心网架体外壁的两部分，使得空心网架体的结构不一，在承重时支撑能力不足，出现应力集中，无法保证整体结构的稳定。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种格栅结构的连接构件，在连接格栅结构时可有效承受外部载荷，分散集中载荷，从而维持连接构件与格栅结构之间的连接强度和可靠性。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

3、提供一种格栅结构的连接构件，包括本体、背板和连接台，所述本体和所述连接台分别设置于所述背板，且所述本体与所述连接台之间形成有条形槽，所述条形槽的两端分别延伸至所述本体的两个侧面；所述本体开设有v型槽，所述v型槽的上部两端分别与所述条形槽连通且所述v型槽的两端分别延伸并贯穿所述连接台，所述v型槽的底部延伸并贯穿所述本体的底面，所述条形槽和所述v型槽用于嵌入格栅结构的肋条；所述本体的底部两端分别开设有第一连接孔和第二连接孔，所述第一连接孔和第二连接孔分别安装有第一连接附件；所述本体的顶部开设有第三连接孔，所述连接台开设有与所述第三连接孔对应的第四连接孔，第二连接附件穿设于所述第三连接孔和第四连接孔。

4、本发明的格栅结构的连接构件，包括本体、背板和连接台，使用时，将格栅结构与连接构件嵌套组装，使格栅结构嵌入v型槽和条形槽，然后在第三连接孔和第四连接孔穿设第二连接附件，第二连接附件连接格栅结构和连接构件，使格栅结构与连接构件的嵌套稳定，然后再通过第一连接附件将连接构件和格栅结构与其他结构件连接。本发明中，本体、背板和连接台可为一体化设计，且由于格栅结构和连接构件的嵌套组装，可减少安装时间和成本，同时，可增大格栅结构与连接构件的接触面积，提高连接强度和可靠性，且通过本体底部和顶部分别与第一连接附件和第二连接附件的连接，可分散集中载荷，有效降低格栅结构孔周的应力集中。

5、进一步地，所述第一连接附件和所述第二连接附件均为螺栓。

6、进一步地，所述本体分别开设有与所述第一连接孔、第二连接孔和第三连接孔一一连通的第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽。

7、进一步地，所述第一凹槽、所述第二凹槽和所述第三凹槽均设置有圆弧倒角。

8、进一步地，所述本体在所述v型槽的两侧分别形成有第一支撑体和第二支撑体，所述第一连接孔和所述第二连接孔分别开设于所述第一支撑体的底部和第二支撑体的底部。

9、进一步地，所述第一支撑体、v型槽和所述第二支撑体形成“m”型。

10、进一步地，所述条形槽和所述v型槽的深度与所述格栅结构的厚度相同。

11、本发明还提供一种格栅组件，包括格栅结构和上述的连接构件，所述格栅结构包括若干连接设置的单元，每个所述单元包括第一横向肋条、第二横向肋条、第三横向肋条和v型肋条，所述v型肋条的底端连接于所述第三横向肋条，所述v型肋条的上部两端分别连接于所述第一横向肋条，所述第二横向肋条位于所述第一横向肋条和第三横向肋条之间，所述第二横向肋条将所述v型肋条分隔成两部分且所述第二横向肋条嵌入所述条型槽，所述v型肋条嵌入所述v型槽，所述第三横向肋条贴合所述本体的底部，所述第二横向肋条设有与所述第三连接孔对应的第五连接孔，所述第二连接附件穿设于所述第五连接孔，所述第三横向肋条设有与所述第一连接孔对应的第六连接孔、与第二连接孔对应的第七连接孔，所述第六连接孔和所述第七连接孔分别穿设有所述第一连接附件。

12、本发明的格栅组件，组装时，第二横向肋条嵌入条型槽，v型肋条嵌入v型槽，第三横向肋条贴合于本体底部，第三连接孔、第五连接孔、第四连接孔对应并通过第二连接附件连接，第一连接孔与第六连接孔对应并通过第一连接附件与其他结构件连接，第二连接孔与第六连接孔对应并通过第一连接附件与其他结构件连接。本发明的格栅组件组装时，可减少安装时间和成本；同时，连接构件可增大与格栅结构的接触面积，提高支撑能力；且通过第一连接附件和第二连接附件的安装位置设计，可分散集中载荷，有效降低格栅结构孔周的应力集中，维持连接构件与格栅结构之间的连接强度和可靠性，有效承受外部载荷。

13、进一步地，所述格栅结构包括两个所述单元和两个所述连接构件，两个所述连接构件分别与两个所述单元一一配合，两个所述单元的第一横向肋条、第二横向肋条和第三横向肋条分别对应连接。

14、进一步地，所述格栅组件包括两个所述格栅结构，且分别位于两个所述格栅结构的第三横向肋条通过所述第一连接附件连接。

15、本发明的格栅结构的连接构件与现有技术相比，产生的有益效果为：

16、可增大连接构件与格栅结构的接触面积，在连接格栅结构时可有效承受外部载荷，分散集中载荷，从而维持连接构件与格栅结构之间的连接强度和可靠性。

技术特征：

1.一种格栅结构的连接构件，其特征在于，包括本体(1)、背板(2)和连接台(3)，所述本体(1)和所述连接台(3)分别设置于所述背板(2)，且所述本体(1)与所述连接台(3)之间形成有条型槽(101)，所述条型槽(101)的两端分别延伸至所述本体(1)的两个侧面；所述本体(1)开设有v型槽(102)，所述v型槽(102)的上部两端分别与所述条型槽(101)连通且所述v型槽(102)的两端分别延伸并贯穿所述连接台(3)，所述v型槽(102)的底部延伸并贯穿所述本体(1)的底面，所述条型槽(101)和所述v型槽(102)用于嵌入格栅结构的肋条；所述本体(1)的底部两端分别开设有第一连接孔(103)和第二连接孔(104)，所述第一连接孔(103)和第二连接孔(104)分别安装有第一连接附件(4)；所述本体(1)的顶部开设有第三连接孔(105)，所述连接台(3)开设有与所述第三连接孔(105)对应的第四连接孔(301)，第二连接附件(5)穿设于所述第三连接孔(105)和第四连接孔(301)。

2.根据权利要求1所述的格栅结构的连接构件，其特征在于，所述第一连接附件(4)和所述第二连接附件(5)均为螺栓。

3.根据权利要求1所述的格栅结构的连接构件，其特征在于，所述本体(1)分别开设有与所述第一连接孔(103)、第二连接孔(104)和第三连接孔(105)一一连通的第一凹槽(106)、第二凹槽(107)和第三凹槽(108)。

4.根据权利要求3所述的格栅结构的连接构件，其特征在于，所述第一凹槽(106)、所述第二凹槽(107)和所述第三凹槽(108)均设置有圆弧倒角。

5.根据权利要求1所述的格栅结构的连接构件，其特征在于，所述本体(1)在所述v型槽(102)的两侧分别形成有第一支撑体(109)和第二支撑体(110)，所述第一连接孔(103)和所述第二连接孔(104)分别开设于所述第一支撑体(109)的底部和第二支撑体(110)的底部。

6.根据权利要求5所述的格栅结构的连接构件，其特征在于，所述第一支撑体(109)、v型槽(102)和所述第二支撑体(110)形成“m”型。

7.根据权利要求1至6任一项所述的格栅结构的连接构件，其特征在于，所述条型槽(101)和所述v型槽(102)的深度与所述格栅结构的厚度相同。

8.一种格栅组件，其特征在于，包括格栅结构和若干权利要求1至7任一项所述的格栅结构的连接构件，所述格栅结构包括若干连接设置的单元，每个所述单元包括第一横向肋条(6)、第二横向肋条(7)、第三横向肋条(8)和v型肋条(9)，所述v型肋条(9)的底端连接于所述第三横向肋条(8)，所述v型肋条(9)的上部两端分别连接于所述第一横向肋条(6)，所述第二横向肋条(7)位于所述第一横向肋条(6)和第三横向肋条(8)之间，所述第二横向肋条(7)将所述v型肋条(9)分隔成两部分且所述第二横向肋条(7)嵌入所述条型槽，所述v型肋条(9)嵌入所述v型槽(102)，所述第三横向肋条(8)贴合所述本体(1)的底部，所述第二横向肋条(7)设有与所述第三连接孔(105)对应的第五连接孔，所述第二连接附件(5)穿设于所述第五连接孔，所述第三横向肋条(8)设有与所述第一连接孔(103)对应的第六连接孔、与第二连接孔(104)对应的第七连接孔，所述第六连接孔和所述第七连接孔分别穿设有所述第一连接附件(4)。

9.根据权利要求8所述的格栅组件，其特征在于，所述格栅结构包括两个所述单元和两个所述连接构件，两个所述连接构件分别与两个所述单元一一配合，两个所述单元的第一横向肋条(6)、第二横向肋条(7)和第三横向肋条(8)分别对应连接。

10.根据权利要求8所述的格栅组件，其特征在于，包括两个所述格栅结构，且分别位于两个所述格栅结构的第三横向肋条(8)通过所述第一连接附件(4)连接。

技术总结
本发明涉及航空航天的技术领域，更具体地，涉及一种格栅结构的连接构件，包括本体、背板和连接台，本体和连接台分别设置于背板，且本体与连接台之间形成有条形槽，本体开设有V型槽，V型槽的两端与条形槽连通且延伸并贯穿连接台，V型槽的底部延伸并贯穿本体的底面，条形槽和V型槽用于嵌入格栅结构；本体的底部两端分别开设有第一连接孔和第二连接孔，第一连接孔和第二连接孔分别安装有第一连接附件；本体的顶部开设有第三连接孔，连接台开设有与第三连接孔对应的第四连接孔，第二连接附件穿设于第三连接孔和第四连接孔。连接构件在连接格栅结构时可有效承受外部载荷，分散集中载荷，从而维持连接构件与格栅结构之间的连接强度和可靠性。

技术研发人员：张雪乐,孙云波,陶斯俊,何志明,江大志,刘家龙,姜保真
受保护的技术使用者：中山大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10