一种三角截面弧形复合材料桁架及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种三角截面弧形复合材料桁架，由相互平行的外弦杆、第一内弦杆和第二内弦杆通过三角截面腹杆组件连接并形成弧形立体结构，相邻的三角截面腹杆组件之间的外弦杆、第一内弦杆和第二内弦均分别对角设置有第一外斜腹杆、第二外斜腹杆和内斜腹杆，并均与四通接头固定连接，且各杆件为碳纤维复合材料；本发明专利技术还公开了一种三角截面弧形复合材料桁架的制备方法。本发明专利技术通过三角截面腹杆组件连接并形成带曲率的大弧度复合材料桁架结构，且尺寸精度高，载荷性能好，桁架结构实现超轻质化，实现了大型复合材料管桁架模块化连接；本发明专利技术采用自加热模具进行制备，无需进出固化设备，提高了圆弧杆件的质量稳定性和尺寸精度高。

【技术实现步骤摘要】
一种三角截面弧形复合材料桁架及其制备方法
本专利技术属于复合材料结构
，具体涉及一种三角截面弧形复合材料桁架及其制备方法。
技术介绍
桁架结构的主体由桁架杆件和桁架接头连接而成，主要依靠将载荷作用力协调分布在各杆件上来减轻构件的重量，通过优化设计，这类结构可设计成拉伸主导型的力学应力状态，可获得相同载荷下的最小重量指数。碳纤维复合材料具有比重小、比强度和比模量高、耐湿性能、耐疲劳性能和耐磨性好等综合优异特点，同时碳纤维复合材料又具有很好的可设计性能等，用高性能碳纤维复合材料构件代替以往桁架结构中的铝合金、钛合金等金属材料，研制的空间桁架结构具有比刚度和比强度高、热稳定性好等优异性能，同时具有结构简单，载荷分配合理，易于安装和拆卸、结构便于扩展的特点。桁架结构和碳纤维复合材料具有诸多优势，使用碳纤维复合材料桁架结构已成为未来大型空间飞行器支撑结构的重要发展趋势之一。现代飞艇中，三角截面桁架作为飞艇基本结构形式仍然很常见。其特点一是要求结构轻量化，二是其大部分形式为弧形曲面流线结构。D.K.Darooka、D.W.Jensen本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三角截面弧形复合材料桁架，其特征在于，包括相互平行的外弦杆(1)、第一内弦杆(2-1)和第二内弦杆(2-2)，所述外弦杆(1)、第一内弦杆(2-1)和第二内弦杆(2-2)通过均匀设置的三角截面腹杆组件(3)沿同一方向连接并形成弧形立体结构，所述三角截面腹杆组件(3)由3个腹杆通过3个四通接头(3-1)两两连接而成，相邻的三角截面腹杆组件(3)之间的外弦杆(1)与第一内弦杆(2-1)均对角设置有第一外斜腹杆(4-1)，且相邻的第一外斜腹杆(4-1)交错设置，相邻的三角截面腹杆组件(3)之间的外弦杆(1)与第二内弦杆(2-2)均对角设置有第二外斜腹杆(4-2)，且相邻的第二外斜腹杆(4-2...

【技术特征摘要】
1.一种三角截面弧形复合材料桁架，其特征在于，包括相互平行的外弦杆(1)、第一内弦杆(2-1)和第二内弦杆(2-2)，所述外弦杆(1)、第一内弦杆(2-1)和第二内弦杆(2-2)通过均匀设置的三角截面腹杆组件(3)沿同一方向连接并形成弧形立体结构，所述三角截面腹杆组件(3)由3个腹杆通过3个四通接头(3-1)两两连接而成，相邻的三角截面腹杆组件(3)之间的外弦杆(1)与第一内弦杆(2-1)均对角设置有第一外斜腹杆(4-1)，且相邻的第一外斜腹杆(4-1)交错设置，相邻的三角截面腹杆组件(3)之间的外弦杆(1)与第二内弦杆(2-2)均对角设置有第二外斜腹杆(4-2)，且相邻的第二外斜腹杆(4-2)的设置方向相反，相邻的三角截面腹杆组件(3)之间的第一内弦杆(2-1)与第二内弦杆(2-2)均对角设置有内斜腹杆(4-3)，且相邻的内斜腹杆(4-3)交错设置，相邻的三角截面腹杆组件(3)形成的单元结构中第一外斜腹杆(4-1)、第二外斜腹杆(4-2)与内斜腹杆(4-3)呈两两交错设置，且第一外斜腹杆(4-1)、第二外斜腹杆(4-2)与内斜腹杆(4-3)均通过固定组件(5)与四通接头(3-1)固定连接，所述外弦杆(1)、第一内弦杆(2-1)、第二内弦杆(2-2)、三角截面腹杆组件(3)、第一外斜腹杆(4-1)和第二外斜腹杆(4-2)均采用碳纤维复合材料。


2.根据权利要求1所述的一种三角截面弧形复合材料桁架，其特征在于，所述四通接头(3-1)包括本体和设置在本体两端且在同一平面上的第一接头(3-1-1)和第二接头(3-1-2)，以及对称设置在本体下部两侧的第三接头(3-1-3)和第四接头(3-1-4)。


3.根据权利要求1所述的一种三角截面弧形复合材料桁架，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：王增加，王希杰，李静，孔娜，师慧，陈庄，宁蒙川，李博，
申请(专利权)人：西安康本材料有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61