复合材料格栅结构、复合材料格栅板及汽车电池箱制造技术

本实用新型专利技术提供了一种复合材料格栅结构，涉及先进复合材料技术领域，所述复合材料格栅结构包括中间板，所述中间板的一侧固接第一格栅层，另一侧固接第二格栅层；所述第一格栅层内包括多个并排布置的第一肋骨，所述第二格栅层内包括多个并排布置的第二肋骨，所述第一肋骨和所述第二肋骨均为长条状，所述第一肋骨和所述第二肋骨在空间中呈夹角布置。本申请的复合材料格栅结构，解决了现有技术中复合材料格栅结构在用于以整体屈曲为控制条件的结构体中，结构体的整体强度较低的技术问题。本实用新型专利技术还提供了一种复合材料格栅板，由复合材料格栅结构经复合材料板成型工艺而得到。本实用新型专利技术还提供了一种由上述的复合材料格栅板制成的汽车电池箱。

Composite grid structure, composite grid plate and car battery box

The utility model provides a composite grid structure, which relates to the technical field of advanced composite materials, the composite grid structure comprises a middle plate, one side of the middle plate is fixedly connected with the first grid layer, the other side is fixedly connected with the second grid layer; the first grid layer comprises a plurality of juxtaposed first rib. Second includes a plurality of ribs are arranged side by side of the second grid layer, the first ribs and the second ribs are elongated, the first rib and the second rib angle is arranged in space. The composite grid structure of the application solves the technical problem that the overall strength of the structure is low in the structure of the composite grid structure used in the overall buckling control condition in the prior art. The utility model also provides a composite grille plate, which is obtained by the composite material grid structure through the molding process of the composite material plate. The utility model also provides a car battery box made of the composite grid plate.

【技术实现步骤摘要】
复合材料格栅结构、复合材料格栅板及汽车电池箱
本技术涉及先进复合材料
，尤其是涉及一种复合材料格栅结构。本技术还涉及一种具有上述复合材料格栅结构的复合材料格栅板及汽车电池箱。
技术介绍
复合材料是指由无机非金属、金属或者有机高分子等几类不同的材料通过特定工艺复合而成的具有新性能的一类新型材料。到如今，复合材料已经出现了很长一段时间。如早期的胶合板、玻璃钢。随着近几年先进技术对材料性能提出了更高的要求，尤其是航空航天领域，先进复合材料随之出现。与早期的复合材料相比，先进复合材料的各方面性能都有很大的提高。例如，玻璃纤维增强环氧树脂复合材料的刚度和阻尼特性好，在飞机旋翼系统中，能够制造出结构简单、使用和维修方便的无铰式旋翼，而且无铰式旋翼的加速性能和使用寿命都有极大的提高。因此先进复合材料具有优异的比强度和比刚度、出色的韧性和弹性变形能力，是当前复合材料研究中的热点。随着人们对能源技术的研究，降低能源消耗已经渗透到日常生活中的各个领域。以汽车领域为例，新能源汽车的发展得到政府的大力支持。此外，无论汽车的驱动采用何种能源，汽车轻量化一直需要不断改进的方向。先进复合材料的重量轻，与传统的钢板车体相比可以减轻一半以上的重量，也就是说，采用先进复合材料的汽车与传统汽车相比，油耗降低了一多半。最近，先进复合材料在工程结构中的应用形式除了传统的层合板结构外，相继又开发出多种空间结构。例如，采用先进复合材料制成的航空飞机机舱段与航天发动机部件，其整体均为先进复合材料，大幅度地减少紧固件数量，降低了制造成本。同时，因采用了加筋的结构形式，使整体结构承载能力明显提高，结构重量也随之得到进一步降低。工程实践表明，先进复合材料空间结构能充分地发挥先进复合材料高比强度、比模量的特点，有效地提高材料的利用率，并可采用整体化制备技术使其结构尺寸由零件级突破至部件级，降低结构重量和具有广阔的设计空间，为此，受到了航空和航天工程界的青睐。在先进复合材料空间结构中，网格肋骨结构增强的先进复合材料格栅结构(也称为Grid加筋结构)是一种特殊的加筋结构，具有较高的可设计性、较低的成本和较高的抗损伤容限等独特的优良性能。现有的Grid加筋结构是指由格形加筋骨架与被支撑复合材料层合板、壳(筒壳或锥壳)组成并共同承载的一类结构，由于格形加筋骨架形似网，故又被称为先进复合材料网格结构。该结构的几何特征是其筋(或肋骨)的布置和走向是由2至4个方向组成的一个循环模式。为了充分发挥纤维轴向承载能力高的特点，格形(菱形格、方形格、三角形格等)加筋骨架通常采用纤维束(带)连续短程铺放方式构成格栅骨架。上述结构具有格栅骨架整体性好，可以满足结构不同部位的设计需求的优点。为了避免发生层合板常见的分层现象和微裂纹，格栅单元均为几何不变的超静定结构，即使局部格栅出现损伤，其周围的格栅骨架仍为几何不变结构，因此，格栅结构生存力强，易于进行开口补强操作，并具有很好的抗损伤能力。但是，先进复合材料格栅结构亦具有其自身固有的优缺点，并不能完全取代夹层结构。随着研究的不断深入，本领域技术人员发现格栅结构更适用于以结构的挠度或基频为控制条件的结构，而夹层结构则更适用于以整体屈曲为控制条件的结构，而格栅结构在以整体屈曲为控制条件的结构上的力学性能不佳，主要表现在容易疲劳失效、强度较低。其中，以整体屈曲为控制条件是指，结构体发生疲劳或者破坏前，要满足整体屈曲的条件。其中，屈曲变形是指，当板在面内承受的压缩载荷和剪切载荷达到一定数值时，板偏离原来的平衡状态而发生的屈曲变形现象。本领域的技术人员发现，以格栅结构的板为例，由于为各向异性板，载荷在达到发生屈曲的数值前，即使其处于平衡状态，板内也有初始挠度存在，也可能产生挠曲变形。综上，提供一种复合材料格栅结构的材料，使其在整体屈曲为控制条件的结构中的性能更好，是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种复合材料格栅结构，以缓解现有技术中的复合材料格栅结构在用于以整体屈曲为控制条件的结构体中，结构体的整体强度较低的技术问题。本技术的另一目的在于提供一种复合材料格栅板。本技术的又一目的在于提供一种汽车电池箱。本技术提供的复合材料格栅结构，包括中间板，所述中间板的一侧固接第一格栅层，另一侧固接第二格栅层；所述第一格栅层内包括多个并排布置的第一肋骨，所述第二格栅层内包括多个并排布置的第二肋骨，所述第一肋骨和所述第二肋骨均为长条状，所述第一肋骨和所述第二肋骨在空间中呈夹角布置。进一步的，所述第一肋骨和/或所述第二肋骨的均包括上板、立板和下板，所述上板的长边和所述下板的长边分别连接在所述立板的两条长边上；所述上板的一个板面和所述中间板固接。进一步的，所述上板的长边和所述下板分别布置在所述立板的板面的两侧。进一步的，所述上板的长边和所述下板均布置在所述立板的板面的同一侧。进一步的，所述第一肋骨和所述第二肋骨在空间中的夹角为90°、60°、30°和45°中的一种。本技术提供的复合材料格栅板，由上述的复合材料格栅结构经复合材料板成型工艺而得到。进一步的，所述第一格栅远离所述中间板的一侧和/或所述第二格栅远离所述中间板的一侧设置有蒙皮。进一步的，所述复合材料板成型工艺为共固化。本技术提供的所述复合材料格栅结构以及复合材料格栅板，至少包括三层结构：中间板，和分别位于中间板两侧的第一格栅层和第二格栅层。其中，第一格栅层内包括多个并排布置的第一肋骨，第二格栅层内包括多个并排布置的第二肋骨，第一肋骨和第二肋骨在空间中呈夹角布置。即在每个格栅层内，其肋骨都是并排布置，两两肋骨之间没有交叉的点。从在空间中来看，第一肋骨和第二肋骨呈一夹角。本技术提供的所述复合材料格栅结构，当以整体屈曲为控制条件时，强度更高。本技术提供的所述复合材料格栅结构，由于第一肋骨及第二肋骨在其各自的平面内都是并排布置，没有交叉的点，这样在板内也就没有肋骨或者纤维的堆积和弯曲。由于肋骨或者纤维的堆积和弯曲是造成结构的整体力学性能下降的主要原因，也是结构强度和刚度的薄弱处。因此本技术提供的所述复合材料格栅结构，理论上其结构内部没有强度和刚度的薄弱处，因此整个结构的强度和刚度都有大幅的增强。本技术提供的汽车电池箱，由上述的复合材料格栅板制成。进一步的，所述复合材料格栅板为矩形，其中最长的一个边的长度小于或者等于50cm。由于复合材料格栅结构以及复合材料格栅板具有上述技术效果，具有复合材料格栅结构的汽车电池箱也应具有相应的技术效果。基于此，本技术较之原有技术，不仅继承了先进复合材料格栅结构的优点，而且在以结构的挠度或基频为控制条件的结构，和在以整体屈曲为控制条件的结构中的稳定性表现都很好，强度和刚度也更高。此外，本技术提供的所述复合材料格栅结构更加易于成型，不会引起复合材料的内部结构有交叉、有堆积；不会浪费材料，更容易塑型，而且也会提高牢固度、耐用性。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合材料格栅结构，其特征在于，包括中间板，所述中间板的一侧固接第一格栅层，另一侧固接第二格栅层；所述第一格栅层内包括多个并排布置的第一肋骨，所述第二格栅层内包括多个并排布置的第二肋骨，所述第一肋骨和所述第二肋骨均为长条状，所述第一肋骨和所述第二肋骨在空间中呈夹角布置。

【技术特征摘要】
1.一种复合材料格栅结构，其特征在于，包括中间板，所述中间板的一侧固接第一格栅层，另一侧固接第二格栅层；所述第一格栅层内包括多个并排布置的第一肋骨，所述第二格栅层内包括多个并排布置的第二肋骨，所述第一肋骨和所述第二肋骨均为长条状，所述第一肋骨和所述第二肋骨在空间中呈夹角布置。2.根据权利要求1所述的复合材料格栅结构，其特征在于，所述第一肋骨和/或所述第二肋骨的均包括上板、立板和下板，所述上板的长边和所述下板的长边分别连接在所述立板的两条长边上；所述上板的一个板面和所述中间板固接。3.根据权利要求2所述的复合材料格栅结构，其特征在于，所述上板的长边和所述下板分别布置在所述立板的板面的两侧。4.根据权利要求2所述的复合材料格栅结构，其特征在于，所述上板的长边和所述下板均布置在所述立板的板面...

【专利技术属性】
技术研发人员：李淑萍，庞舒戈，问鼎，冯霞，
申请(专利权)人：辽宁通用航空发展有限公司，沈阳航空航天大学，辽宁通用航空研究院，
类型：新型
国别省市：辽宁,21