一种风洞用复合材料叶片制造技术

本发明专利技术提供一种风洞用复合材料叶片，该风洞用复合材料叶片包括蒙皮、前/后缘加强区、泡沫芯材、主承力梁以及金属叶柄；其中，金属叶柄包括方框形的叶片部分和长杆状的轴部；叶片部分伸入叶片形的蒙皮内中部区域，在蒙皮内部前/后端均设置前/后缘加强区，泡沫芯材填充在蒙皮及叶片部分内；在蒙皮与叶片部分之间嵌有方形的主承力梁；该主承力梁厚度采用变厚度从轴部一侧开始阶梯递减，主承力梁宽度采用变宽度从轴部一侧开始逐渐变窄。本发明专利技术使用了碳纤维复合材料使叶片既轻又强。泡沫芯材对翼型型面起到了有效的支承作用。主承力梁承担了叶片大部分的载荷。

【技术实现步骤摘要】
一种风洞用复合材料叶片
本专利技术属于风洞叶片
，具体涉及一种风洞用复合材料叶片。
技术介绍
由于风洞中风轮叶片的转速很高，会随之产生很大的离心力，因此原有金属叶片需要做减重处理；同时原有金属叶片的耐腐蚀性、耐久性、耐疲劳性能也面临挑战。碳纤维材料基本性能如下：密度小、质量轻，密度为1.5～2g/cm3，相当于钢密度的1/4、铝合金密度的1/2；强度、弹性模量高，弹性回复100％；具有各向异性，热膨胀系数小，导热率随温度升高而下降，耐骤冷、急热，即使从几千度的高温突然降到常温也不会炸裂；耐高温和低温性好，在3000℃非氧化气氛下不融化、不软化，在液氮温度下依旧很柔软，也不脆化；耐酸性好，对酸呈惰性，能耐浓HCl、H3PO4、H2SO4等侵蚀。碳纤维材料以其优良的性能，成为风洞叶片材料首选。国内在风洞叶片领域此前均采用金属叶片。由于复合材料具有较大的比强度、比刚度特性，是一种轻质高效的材料，并且具有耐腐蚀、耐疲劳性能、耐久性能，成为风洞叶片的首选材料。但是纵观国内外文献和专利，鲜有风洞用复合材料叶片具体结构构造和叶片生产工艺的报道。虽然文章STRUCTURALDESIGN,OPT本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风洞用复合材料叶片，其特征在于：该风洞用复合材料叶片包括蒙皮(2)、前/后缘加强区(1)、泡沫芯材(3)、主承力梁(4)以及金属叶柄；其中，金属叶柄包括方框形的叶片部分(5)和长杆状的轴部(6)；叶片部分(5)伸入叶片形的蒙皮(2)内中部区域，在蒙皮(2)内部前/后端均设置前/后缘加强区(1)，泡沫芯材(3)填充在蒙皮(2)及叶片部分(5)内；在蒙皮(2)与叶片部分(5)之间嵌有方形的主承力梁(4)；该主承力梁(4)厚度采用变厚度从轴部(6)一侧开始阶梯递减，主承力梁(4)宽度采用变宽度从轴部(6)一侧开始逐渐变窄。

【技术特征摘要】
1.一种风洞用复合材料叶片，其特征在于：该风洞用复合材料叶片包括蒙皮(2)、前/后缘加强区(1)、泡沫芯材(3)、主承力梁(4)以及金属叶柄；其中，金属叶柄包括方框形的叶片部分(5)和长杆状的轴部(6)；叶片部分(5)伸入叶片形的蒙皮(2)内中部区域，在蒙皮(2)内部前/后端均设置前/后缘加强区(1)，泡沫芯材(3)填充在蒙皮(2)及叶片部分(5)内；在蒙皮(2)与叶片部分(5)之间嵌有方形的主承力梁(4)；该主承力梁(4)厚度采用变厚度从轴部(6)一侧开始阶梯递减，主承力梁(4)宽度采用变宽度从轴部(6)一侧开始逐渐变窄；所述的蒙皮(2)、前/后缘加强区(1)以及主承力梁(4)所用材料均为碳纤维增强环氧树脂基复合材料；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：冷霜，虞择斌，蔡勇，罗业，杨智勇，易美军，王建昌，许晓燕，
申请(专利权)人：航天材料及工艺研究所，中国运载火箭技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11