一种复合材料抗冲击结构及其成型方法技术

本发明专利技术涉及一种复合材料抗冲击结构及其成型方法，解决了环形抗冲击结构的低成本制造问题，属于结构复合材料制造技术领域。本发明专利技术的复合材料抗冲击结构具有交叠层，由于其交叠层是由相邻铺层预浸带间隔交织铺放形成的网格交织结构，该结构将传统复合材料层合板的2维层合结构改变为2.5维层合结构，因此使所述抗冲击结构的层间性能和冲击损伤容限提升了15％以上，具有更好的抗冲击性能；同时所述复合材料抗冲击结构的环形层具有极佳纤维连续性和取直性，能够最大程度发挥复合材料力学性能，将交叠层紧密的环箍在两个环形层之间，因而进一步提升交叠层的损伤容限和层间性能；因此，本发明专利技术提供的复合材料抗冲击结构具有良好的抗冲击损伤破坏的优点。

Composite material impact proof structure and forming method thereof

The invention relates to a composite material shock resistance structure and a forming method thereof, and solves the low cost manufacturing problem of the ring impact resistant structure, and belongs to the technical field of structural composite material manufacturing. The composite material of the invention has impact structure of alternating layers, because of the overlap layer is composed of adjacent layers of prepreg tape laying forming grid interval interleaving interleaved structure, the structure of the 2 dimensional layer of traditional composite laminate structure changed to 2.5 dimensional laminated structure, so that the impact the structure of the interlaminar properties and damage tolerance was increased by more than 15%, has better impact resistance and impact resistance; annular layer structure of the composite material has excellent fiber continuity and straightness, can maximize the mechanical properties of composite materials, the overlap layer close between the two annular hoop layer, further increasing the overlap layer damage tolerance and interlaminar properties; therefore, the invention provides a composite structure with good anti shock damage impact damage resistance advantages.

【技术实现步骤摘要】
一种复合材料抗冲击结构及其成型方法
本专利技术提出了一种具有抗冲损伤性能的复合材料结构及其成型方法，属于结构复合材料制造

技术介绍
发动机是航空飞行器的核心部件，为防止或减少飞行过程中对发动机的冲击损伤，航空发动机包容机匣采用抗冲击性较强的三维织物制成，所述三维织物通过RTM(ResinTranferMolding，树脂传递模塑)成型，在成型时，先根据发动机包容机匣的设计尺寸，通过三维编织的方式，采用干纱编织成型，然后给成型的织物注入树脂，得到成品。上述方法编织工艺复杂、制造难度大、成本高。因此，亟需一种复合材料抗冲击结构，以降低发动机匣的制造成本。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术不足，提出一种复合材料抗冲击结构及其成型方法，通过在相邻铺层间进行网格交织形成交叠层，并通过环形层固定交叠层缠绕形态，得到了抗击性能高的复合材料结构，该方法工艺简单，大大降低了抗冲击性复合材料的制造成本。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种复合材料抗冲击结构，包括一交叠层和两个环形层，所述交叠层位于两个所述环形层之间，所述交叠层包括第一铺层和第二铺层，所述第一铺层由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合材料抗冲击结构，其特征在于，包括一交叠层和两个环形层，所述交叠层位于两个所述环形层之间，所述交叠层包括第一铺层和第二铺层，所述第一铺层由多条第一预浸带以第一铺层角度铺放形成，所述第二铺层由多条第二预浸带以第二铺层角度铺放形成，且所述第一预浸带和所述第二预浸带在铺层时交织进行铺放，以使所述第一铺层和所述第二铺层交叠，所述环形层由至少一条环形层预浸带沿所述冲击结构的周向缠绕或铺放形成，所述第一铺层角度和所述第二铺层角度不同。

【技术特征摘要】
1.一种复合材料抗冲击结构，其特征在于，包括一交叠层和两个环形层，所述交叠层位于两个所述环形层之间，所述交叠层包括第一铺层和第二铺层，所述第一铺层由多条第一预浸带以第一铺层角度铺放形成，所述第二铺层由多条第二预浸带以第二铺层角度铺放形成，且所述第一预浸带和所述第二预浸带在铺层时交织进行铺放，以使所述第一铺层和所述第二铺层交叠，所述环形层由至少一条环形层预浸带沿所述冲击结构的周向缠绕或铺放形成，所述第一铺层角度和所述第二铺层角度不同。2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述交叠层还包括第三铺层，所述第三铺层由多条第三预浸带以第三铺层角度铺放形成，所述第一预浸带、所述第二预浸带及所述第三预浸带在铺层时交织进行铺放，以使所述第一铺层、所述第二铺层及所述第三铺层交叠，所述第三铺层角度、第一铺层角度、第二铺层角度各不相同。3.一种复合材料抗冲击结构的成型方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：先在模具表面缠绕或铺放一层环形层；步骤2：在形成的环形层上铺放交叠层；步骤3：然后在形成的交叠层上再缠绕或铺放一层环形层；其中，步骤1和步骤3中所述环形层的缠绕或铺放方法包括：沿模具周向缠绕或铺放环形层预浸带，直至铺满所述模具表面，形成环形层；步骤2中，所述交叠层的铺放方法包括：在形成的环形层表面，按照第一铺层角度铺放第一预浸带，以形成第一铺层；按照第二铺层角度铺放第二预浸带，以形成第二铺层，其中所述第一预浸带和所述第二预浸带在铺层时交织进行铺放，所述第一铺层角度和所述第二铺层角度不同，所述第一铺层和所述第二铺层交叠形成所述交叠层。4.根据权利要求3所述的成型方法，其特征在于，所述交叠层的铺放方法包括：在形成的环形层表面，按照第一铺层角度铺放第一预浸带，以形成第一铺层；按照第二铺层角度铺放第二预浸带，以形成第二铺层；按照第三铺层角度铺放第三预浸带，以形成第三铺层，其中所述第一预浸带、所述第二预浸带及所述第三预浸带在铺层时交织进行铺放，所述第一铺层角度、所述第二铺层角度和所述第三铺层角度各不相同，所述第一铺层、所述第二铺层及所述第三铺层交叠形成所述交叠层。5.根据权利要求3所述的成型方法，其特征在于，所述第一预浸带和所述第二预浸带在铺层时交织进行铺放，包括以下步骤：(1)每间隔第一宽度铺放一条第一预浸带，直至铺满所述模具表面，所述第一宽度不小于所述第一预浸带的带宽；(2)每间隔第二宽...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建宝，孙文文，张毅，沈登雄，张艺萌，王俊锋，
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