一种纤维带增韧蜂窝芯体的夹芯结构制造技术

本发明专利技术提供了一种纤维带增韧蜂窝芯体的夹芯结构，在蜂窝芯体与蒙皮界面添加芳纶短纤维薄膜和纤维带，在结构上形成过渡区，通过芳纶短纤维的桥连作用和纤维带的连接作用，提高面芯界面接触面积和面芯结合强度，避免结构发生界面脱粘破坏。试验结果显示，纤维带具有裂纹阻隔作用，能够有效避免面芯界面大面积脱粘，保证结构发生整体性能，同时该增韧夹芯结构还能够提高结构局部刚度，避免结构发生局部屈曲破坏。

A sandwich structure of honeycomb core toughened by fibre band

The invention provides a sandwich structure of fiber band toughened honeycomb core, in which aramid staple fiber film and fiber band are added to the interface between honeycomb core and skin to form a transition zone in the structure, and the interface contact area and core bonding strength are improved through the bridging effect of aramid staple fiber and the connection effect of fiber band, so as to avoid the interface debonding failure of the structure. The test results show that the ribbon has crack barrier effect, can effectively avoid large area debonding of the interface between the face and core, and ensure the overall performance of the structure. At the same time, the toughened sandwich structure can also improve the local stiffness of the structure and avoid local buckling failure of the structure.

【技术实现步骤摘要】
一种纤维带增韧蜂窝芯体的夹芯结构
本专利技术涉及一种纤维带增韧铝蜂窝芯体的夹芯结构，该结构在保证轻质、不损伤蒙皮及芯体力学性能的前提下，能够很大程度的改善夹芯结构常见的面芯界面脱粘，显著提高结构强度和刚度。
技术介绍
碳纤维夹芯结构以其轻质、比强度大、比模量高、隔热隔声，耐腐蚀的优点，被广泛应用于航空航天，船舶、汽车制造等领域。然而，碳纤维夹芯结构存在界面韧性差，面芯界面易脱粘的问题。目前解决碳纤维夹芯结构界面韧性差，面芯界面易脱粘常用的方法是Z-pin法和缝纫法，但这两种方法均会对蒙皮和芯体造成一定程度损伤，降低结构面内性能，而且这类方法不适用于强度较高及内部结构规则的芯体，如金属泡沫和蜂窝芯体。专利技术人之前提出了一种使用芳纶短纤维薄膜增韧夹芯结构面芯界面的方法(参考非专利文献Composites:PartA43(2012)2059-2064和Composite:PartA67(2014)102-110)，这种方法不受芯体材料与芯体构型限制，对泡沫铝芯体夹芯结构和蜂窝铝芯体夹芯结构有明显增韧效果。但针对传统蜂窝芯体夹芯结构，由于面芯界面接触面积较小，单纯使用芳纶短纤维薄膜增韧夹芯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纤维带增韧蜂窝芯体的夹芯结构，其特征在于，所述的纤维带增韧蜂窝芯体的夹芯结构主要由上蒙皮(3)、下蒙皮(5)、蜂窝芯体(2)、芳纶短纤维薄膜(4)和纤维增韧带(1)构成；所述的上蒙皮(3)和下蒙皮(5)为金属材质或由碳纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维制成的复合材料；所述的蜂窝芯体(2)由无上下表面、横截面为多边形的柱体单胞组成；所述的蜂窝芯体(2)由金属材料、有机高分子材料或碳纤维制成；所述的芳纶短纤维薄膜(4)由面密度为0.1‑500g/m2，长度2‑50mm，直径5nm‑50μm的芳纶短切纤维构成；所述的纤维增韧带(1)为纤维预浸料沿纤维方向剪裁成一定宽度的带状条，由碳纤维、玻璃纤维或芳纶...

【技术特征摘要】
1.一种纤维带增韧蜂窝芯体的夹芯结构，其特征在于，所述的纤维带增韧蜂窝芯体的夹芯结构主要由上蒙皮(3)、下蒙皮(5)、蜂窝芯体(2)、芳纶短纤维薄膜(4)和纤维增韧带(1)构成；所述的上蒙皮(3)和下蒙皮(5)为金属材质或由碳纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维制成的复合材料；所述的蜂窝芯体(2)由无上下表面、横截面为多边形的柱体单胞组成；所述的蜂窝芯体(2)由金属材料、有机高分子材料或碳纤维制成；所述的芳纶短纤维薄膜(4)由面密度为0.1-500g/m2，长度2-50mm，直径5nm-50μm的芳纶短切纤维构成；所述的纤维增韧带(1)为纤维预浸料沿纤维方向剪裁成一定宽度的带状条，由碳纤维、玻璃纤维或芳纶纤维形成；所述的纤维增韧带(1)依次间隔穿插蜂窝芯体(2)，纤维增韧带(1)在蜂窝芯体(2)中呈Z形瓦楞状分布，形成增韧型蜂窝芯体；所述的增韧型蜂窝芯体与蒙皮界面铺设芳纶短纤维薄膜(4)，芳纶短纤维薄膜(4)外层对应铺设上蒙皮(3)和下蒙皮(5)，各部分通过树脂固化连接形成纤维带增韧蜂窝芯体的夹芯结构，其中纤维增韧带(1)不插入蒙皮，不会对蒙皮引入新损伤。2.根据权利要求1所述的纤维带增韧蜂窝芯体的夹芯结构，其特征在于，为保证蒙皮与芯体之间有足够的接触面积，所述的增韧型蜂窝芯体表面上，纤维增韧带(1)覆盖蜂窝芯体(2)单胞面积不低于蜂窝芯体(2)面积的6.7％。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙直，陈红杰，石姗姗，郭旭，
申请(专利权)人：大连理工大学，大连交通大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21