一种可埋管线的空腔复合材料夹芯板制造技术

本实用公开了一种可埋管线的空腔复合材料夹芯板，包括：上面板和下面板，上面板和下面板相正对地设置；芯层结构，芯层结构设置在上面板和下面板之间，芯层结构包括若干平行设置的等腰梯形管，等腰梯形管的径向截面呈等腰梯形。本实用新型专利技术设计成等腰梯型管形式，梯型管截面通过模具一次成型，制造成本低。本实用新型专利技术可以根据设计需求预埋多根电缆管线或者其他直径较小的管线，以省略电缆托架、节省工艺，并为其他较大管线系统的放样腾出更多空间。

A Cavity Composite Sandwich Plate for Buriable Pipeline

The utility model discloses a hollow composite sandwich board for buriable pipelines, which includes: the upper and lower panels, the upper and lower panels are positively arranged; the core layer structure is arranged between the upper and lower panels; the core layer structure includes several parallel isosceles trapezoidal tubes, and the radial cross section of the isosceles trapezoidal tubes is isosceles trapezoidal. The utility model is designed in the form of an isosceles ladder tube. The cross section of the ladder tube is formed once through a die, and the manufacturing cost is low. The utility model can pre-bury multiple cable pipelines or other smaller diameter pipelines according to the design requirements, so as to omit cable brackets, save technology, and make more space for lofting other larger pipeline systems.

【技术实现步骤摘要】
一种可埋管线的空腔复合材料夹芯板
本技术涉及复合材料夹芯板的
，尤其涉及一种可埋管线的空腔复合材料夹芯板。
技术介绍
为了满足船舶与海洋工程设计建造的节能环保、重量控制等要求，学术界和工业界相继开展了轻量化方法、轻质材料和轻型结构的研究。近年来，作为轻型结构代表的夹芯板结构由于具有质量轻，比强度高、抗屈曲能力强、耐疲劳、隔振和抗腐蚀等优点，受到国内外工程界的广泛关注。目前船舶与海洋工程行业使用的夹芯板多为金属或金属-复合\高分子材料组合形式，全金属夹层板相对传统船舶加筋板性能上虽有优势，但轻量化效果不明显。并且传统的“三明治”全复合材料夹芯板的芯层一般为泡沫或者硬木，均为可燃材料，即便三明治结构的表层具有较高的阻燃性能，但由于芯层的可燃性，导致材料整体依然不能达到“不燃”的基本要求，一般不能在防火性能要求较高的承载结构上使用。因此，需要设计一种阻燃性高、单位体积重量轻、工艺施工性能佳且经济性能良好的芯层结构。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供一种可埋管线的空腔复合材料夹芯板。为了实现上述目的，本技术采取的技术方案为：一种可埋管线的空腔复合材料夹芯板，其中，包括：上面板和下面板，所述上面板和下面板相正对地设置；芯层结构，所述芯层结构设置在所述上面板和所述下面板之间，所述芯层结构包括若干平行设置的等腰梯形管，所述等腰梯形管的径向截面呈等腰梯形。上述的可埋管线的空腔复合材料夹芯板，其中，若干所述等腰梯形管包括若干正置的第一等腰梯形管和若干倒置的第二等腰梯形管，所述第一等腰梯形管和所述第二等腰梯形管交错排列。上述的可埋管线的空腔复合材料夹芯板，其中，每一所述第一等腰梯形管的斜侧面分别与一所述第二等腰梯形管的斜侧面相贴合。上述的可埋管线的空腔复合材料夹芯板，其中，所述上面板和所述下面板的厚度均为0.5～20mm。上述的可埋管线的空腔复合材料夹芯板，其中，所述等腰梯形管的高度为40～200mm。上述的可埋管线的空腔复合材料夹芯板，其中，所述等腰梯形管的上底面的宽度为50～250mm，所述等腰梯形管的下底面的宽度为50～250mm。上述的可埋管线的空腔复合材料夹芯板，其中，所述等腰梯形管的上底面的宽度与所述等腰梯形管的下底面的宽度之比为1～2。上述的可埋管线的空腔复合材料夹芯板，其中，所述等腰梯形管的上底面的宽度与所述等腰梯形管的下底面的宽度之比为1.4。上述的可埋管线的空腔复合材料夹芯板，其中，所述上面板、所述下面板和所述等腰梯形管的材质均为纤维增强复合材料。上述的可埋管线的空腔复合材料夹芯板，其中，所述等腰梯形管的高度与所述等腰梯形管的上底面的宽度之比为1.1～1.2。上述的可埋管线的空腔复合材料夹芯板，其中，所述等腰梯形管内填充有泡沫或阻尼材料。本技术由于采用了上述技术，使之与现有技术相比具有的积极效果是：(1)本技术设计成等腰梯型管形式，梯型管截面通过模具一次成型，制造成本低。(2)本技术可以根据设计需求预埋多根电缆管线或者其他直径较小的管线，以省略电缆托架、节省工艺，并为其他较大管线系统的放样腾出更多空间。附图说明图1是本技术的可埋管线的空腔复合材料夹芯板的示意图。图2是本技术的可埋管线的空腔复合材料夹芯板的设计参数对质量的主效应示意图。图3是本技术的可埋管线的空腔复合材料夹芯板的设计参数对结构失效的主效应示意图。图4是本技术的可埋管线的空腔复合材料夹芯板的等腰梯形管的上底面的宽度与等腰梯形管的下底面的宽度之比对板架失效系数示意图。图5是本技术的可埋管线的空腔复合材料夹芯板的板架重量优化迭代曲线示意图。图6是本技术的可埋管线的空腔复合材料夹芯板的板架重量优化迭代曲线示意图。附图中：1、上面板；2、下面板；3、等腰梯形管；31、第一等腰梯形管；32、第二等腰梯形管。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明，但不作为本技术的限定。图1是本技术的可埋管线的空腔复合材料夹芯板的示意图，请参见图1所示，示出了一种较佳实施例的可埋管线的空腔复合材料夹芯板，包括：上面板1和下面板2，上面板1和下面板2相正对地设置。此外，作为一种较佳的实施例，可埋管线的空腔复合材料夹芯板包括：芯层结构，芯层结构设置在上面板1和下面板2之间，芯层结构包括若干平行设置的等腰梯形管3，等腰梯形管3的径向截面呈等腰梯形。等腰梯形管3优选地使用胶粘剂与上面板1和下面板2粘合。另外，作为一种较佳的实施例，以上面板1和下面板2作为承受轴向拉压的主要构件，以等腰梯形管3作为芯层结构承受剪切、协调上下面板弯曲变形的的主要构件芯层结构的纤维铺层角度可根据构件的整体承剪能力综合优化，适用于船舶与海洋工程、桥梁与建筑工程多种承受局部侧向载荷的加筋平板。由于本技术的空腔复合材料夹芯板相对于加筋平板的表面积更小，更有利于包裹防火材料或者涂装防火涂料，并减少防火材料/涂料的表面积；由于本技术的空腔复合材料夹芯板几何外形简单，更有利于与主要支撑构件的连接。本技术的空腔复合材料夹芯板相对于普通复合材料加筋平板具有更好的综合经济性能，本技术的空腔复合材料夹芯板相对于普通钢制加筋平板具有极高的轻量化优势。进一步，作为一种较佳的实施例，若干等腰梯形管3包括若干正置的第一等腰梯形管31和若干倒置的第二等腰梯形管32，第一等腰梯形管31和第二等腰梯形管32交错排列。更进一步，作为一种较佳的实施例，每一第一等腰梯形管31的斜侧面分别与一第二等腰梯形管32的斜侧面相贴合。以上所述仅为本技术较佳的实施例，并非因此限制本技术的实施方式及保护范围。本技术在上述基础上还具有如下实施方式：本技术的进一步实施例中，请继续参见图1所示，上面板1和下面板2的厚度均为0.5～20mm。本技术的进一步实施例中，等腰梯形管3的高度为40～200mm，等腰梯形管3的上底面的宽度为50～250mm，等腰梯形管3的下底面的宽度为50～250mm。本技术的进一步实施例中，等腰梯形管3的上底面的宽度与等腰梯形管3的下底面的宽度之比为1～2。本技术的进一步实施例中，等腰梯形管3的上底面的宽度与等腰梯形管3的下底面的宽度之比为1.4。本技术的进一步实施例中，上面板1、下面板2和等腰梯形管3的材质均为纤维增强复合材料。本技术的进一步实施例中，等腰梯形管3的高度与等腰梯形管3的上底面的宽度之比为1.1～1.2。本技术的进一步实施例中，等腰梯形管3内填充有泡沫或阻尼材料。下面选择一种现有的加筋平板与本申请的空腔复合材料夹芯板进行对比：选择一种豪华邮轮甲板上的典型加筋平板，设计域的长度为7200mm，宽度为2800mm，甲板板厚6mm，纵骨尺寸HP100*6，纵骨间距600mm，加筋平板总重量1.15吨，在不计及总纵弯曲的局部载荷作用下，静强度安全系数约为8。建立本技术的空腔复合材料夹芯板数值模型，模型长宽尺寸与上述加筋平板相同，为7200x2800mm，分析上面板1和下面板2的板厚t2、等腰梯形管3的壁厚t1、等腰梯形管3的高度d(即芯层结构的厚度)及等腰梯形管3的上底面的宽度a以及等腰梯形管3的及底面的宽度l这五个设计参数对夹芯板架重量和板架静强度的灵敏度，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可埋管线的空腔复合材料夹芯板，其特征在于，包括：上面板和下面板，所述上面板和下面板相正对地设置；芯层结构，所述芯层结构设置在所述上面板和所述下面板之间，所述芯层结构包括若干平行设置的等腰梯形管，所述等腰梯形管的径向截面呈等腰梯形。

【技术特征摘要】
1.一种可埋管线的空腔复合材料夹芯板，其特征在于，包括：上面板和下面板，所述上面板和下面板相正对地设置；芯层结构，所述芯层结构设置在所述上面板和所述下面板之间，所述芯层结构包括若干平行设置的等腰梯形管，所述等腰梯形管的径向截面呈等腰梯形。2.根据权利要求1所述的可埋管线的空腔复合材料夹芯板，其特征在于，若干所述等腰梯形管包括若干正置的第一等腰梯形管和若干倒置的第二等腰梯形管，所述第一等腰梯形管和所述第二等腰梯形管交错排列。3.根据权利要求2所述的可埋管线的空腔复合材料夹芯板，其特征在于，每一所述第一等腰梯形管的斜侧面分别与一所述第二等腰梯形管的斜侧面相贴合。4.根据权利要求1所述的可埋管线的空腔复合材料夹芯板，其特征在于，所述上面板和所述下面板的厚度均为0.5～20mm。5.根据权利要求1所述的可埋管线的空腔复合材料夹芯板，其特征在于，所述等腰梯形管的高度...

【专利技术属性】
技术研发人员：高处，韩龙，
申请(专利权)人：中国船舶工业集团公司第七零八研究所，
类型：新型
国别省市：上海,31