一种飞机带筋复合材料球面框结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种飞机带筋复合材料球面框结构，用于与机身壁板相连，包括复合材料球皮(1)、对接件(2)、帽型加强筋(3)、泡沫芯(4)，复合材料球皮(1)为球冠外形的壳体结构，在复合材料球皮(1)凸面或者凹面上沿径向方向均匀布置8条帽型加强筋(3)，帽型加强筋(3)中填充有泡沫芯(4)，球皮(1)通过对接件(2)与机身壁板对连。本实用新型专利技术所提供的飞机带筋复合材料球面框结构，可以有效提高结构的使用效率，进一步改善疲劳性能和抗腐蚀性能，受力更加合理，降低飞机结构重量，成本低。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于飞机结构设计领域，特别是气密框结构技术，具体涉及飞机带筋复合材料球面框结构。
技术介绍
飞机上的气密框，分别位于机头的和后机身，是飞机气密区与非气密区的分界面。气密框承受机舱内部的气压载荷，为乘客提供一个安全舒适的气压环境。机头的气密框还能为雷达提供安装位置，尾部的气密框可为系统管路和导线提供通道和固定点。传统的气密框结构，一般采用金属材料的平板气密框，平板气密框与机身壁板的交界处采用对接结构。这样的气密框结构方案往往重量较大，受力不够合理，且降低了飞机的有效负载。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种飞机带筋复合材料球面框结构，降低气密框结构的重量，改善受力情况。本技术的目的通过如下技术方案实现：一种飞机带筋复合材料球面框结构，用于与机身壁板相连，包括复合材料球皮、对接件、帽型加强筋、泡沫芯，所述复合材料球皮为球冠外形的壳体结构，在所述复合材料球皮上沿径向方向各布置多条所述帽型加强筋，所述帽型加强筋中填充有所述泡沫芯，所述复合材料球皮通过所述对接件与机身壁板对连。优选地是，在所述复合材料球皮的凸面上均匀布置8条所述帽型加强筋。优选地是，在所述复合材料球皮的凹面上均匀布置8条所述帽型加强筋。优选地是，所述泡沫芯材质为PMI泡沫。本技术所提供的一种飞机带筋复合材料球面框结构的有益效果在于，可以有效提高结构的使用效率，受力更加合理，降低飞机结构重量，成本低，复合材料的使用进一步改善疲劳性能和抗腐蚀性能，减少球面框连接件的使用，降低连接件对结构带来的损伤和裂纹产生的机率。附图说明图1为本技术的飞机带筋复合材料球面框结构中的复合材料球皮的俯视图；图2为图1的本技术的飞机带筋复合材料球面框结构中的帽型加强筋在凸面的A-A方向剖视图；图3为图1的本技术的飞机带筋复合材料球面框结构中的帽型加强筋在凹面的A-A方向剖视图；图4为本技术的飞机带筋复合材料球面框结构示意图。附图标记：1-复合材料球皮、2-对接件、3-帽型加强筋、4-泡沫芯。具体实施方式为使本技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。下面结合附图对本技术飞机带筋复合材料球面框结构做进一步详细说明。如图1和图4所示，飞机带筋复合材料球面框结构，用于与机身壁板相连，包括复合材料球皮1、对接件2、帽型加强筋3、泡沫芯4。复合材料球皮1为球冠外形的壳体结构，复合材料球皮1是一个大的整块，在球形模具上铺层，通过采用复合材料，球面框的零件数量减少，可简化制造和装配过程，同时连接件的使用也会减少，减少对球皮1的损伤，降低疲劳裂纹产生的机率，为了增加球皮1的刚度和稳定性，在复合材料球皮1上沿径向方向各布置多条所述帽型加强筋3，优先选择的是在复合材料球皮1的凸面上均匀布置8条帽型加强筋3，或者在复合材料球皮1凹面上均匀布置8条帽型加强筋3，如图2和图3所示。球皮1和帽型加强筋3通过二次固化成型，并且帽型加强筋3中填充泡沫芯4，该泡沫芯4优先选择PMI泡沫。球皮1通过对接件2与机身壁板对连，以此来保证飞机气密舱结构的气密性。从受力特性看，球面框做成半球，即球面半径与机身半径一致，此时框板上的均匀拉应力正好全部、直接地传给机身壳体蒙皮。球面框在客舱压力作用下，球皮上处处为张应力，与传统的平板气密框相比，重量更轻，受力更加合理。以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种飞机带筋复合材料球面框结构，用于与机身壁板相连，其特征在于，包括复合材料球皮(1)、对接件(2)、帽型加强筋(3)、泡沫芯(4)，所述复合材料球皮(1)为球冠外形的壳体结构，在所述复合材料球皮(1)上沿径向方向各布置多条所述帽型加强筋(3)，所述帽型加强筋(3)中填充有所述泡沫芯(4)，所述复合材料球皮(1)通过所述对接件(2)与机身壁板对连。

【技术特征摘要】
1.一种飞机带筋复合材料球面框结构，用于与机身壁板相连，其特征在于，包括复合材料球皮(1)、对接件(2)、帽型加强筋(3)、泡沫芯(4)，所述复合材料球皮(1)为球冠外形的壳体结构，在所述复合材料球皮(1)上沿径向方向各布置多条所述帽型加强筋(3)，所述帽型加强筋(3)中填充有所述泡沫芯(4)，所述复合材料球皮(1)通过所述对接件(2)与机身壁板对连。2...

【专利技术属性】
技术研发人员：李中洋，李东，王哲，张杰，郭祥，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所，
类型：新型
国别省市：陕西;61