一种夹层复合材料耐压壳体端部连接结构及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种夹层复合材料耐压壳体端部连接结构，包括设置于复合材料内表层端部的复合材料内凸缘、设置于复合材料外表层端部的复合材料外凸缘、安装于复合材料内外凸缘之间的分体式嵌入圆环、设置于连接结构端部的过渡法兰、设置于分体式嵌入圆环与内部填充芯材连接处的复合材料补强环；复合材料内外凸缘在复合材料内外表层原有纤维的基础上通过分层增加环向嵌入层、分步缠绕、与复合材料内外表层一体成型；过渡法兰与分体式嵌入圆环固定连接，同时可与外部结构连接；复合材料补强环降低连接结构局部处的应力集中水平，并紧固分体式嵌入环。本发明专利技术在保证复合材料耐压壳体内外表层纤维连续的情况下，有效实现与其他结构水密可拆卸连接。密可拆卸连接。密可拆卸连接。

【技术实现步骤摘要】
一种夹层复合材料耐压壳体端部连接结构及其制造方法


[0001]本专利技术涉及水下航行器
，具体涉及一种水下航行器夹层复合材料耐压壳体的端部连接结构及其制造方法。

技术介绍

[0002]为减轻水下航行器结构重量，提升其耐压结构的浮力系数，复合材料耐压壳体应用需求越来越迫切，其中夹层复合材料耐压壳体具有轻质、高刚度、可实现承载与功能一体化等优点，在实际工程中应用越来越广泛。为实现复合材料耐压壳体结构与端部球冠或其他舱段的水密可拆卸连接，常需要在夹层复合材料耐压壳体端部设置与金属结构件之间的连接结构。
[0003]目前，现有夹层复合材料耐压壳体端部与金属构件之间的连接，常采用“金属法兰+螺栓”的机械连接方式，一方面需要在复合材料结构上制孔，导致此处复合材料的纤维切断，产生应力集中点和结构强度上的薄弱点，影响结构的安全性和可靠性；另一方面，对厚度较大、尤其是芯材较厚的夹层复合材料耐压壳体，螺栓需穿透的厚度大，施工工艺难度高，连接质量难以保证。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种夹层复合材料耐压壳体端部连接结构，所述夹层复合材料耐压壳体包括复合材料内表层、复合材料外表层以及填充于所述复合材料内表层与复合材料外表层之间的内部填充芯材，其特征在于，所述端部连接结构包括设置于所述复合材料内表层端部的复合材料内凸缘、设置于所述复合材料外表层端部的复合材料外凸缘、安装于所述复合材料内凸缘与复合材料外凸缘之间的分体式嵌入圆环、设置于连接结构端部的过渡法兰、设置于所述分体式嵌入圆环与内部填充芯材连接处的复合材料补强环；所述复合材料内凸缘在复合材料内表层原有纤维的基础上通过分层增加环向嵌入层、分步缠绕、与复合材料内表层一体成型；所述复合材料外凸缘在复合材料外表层原有纤维的基础上通过分层增加环向嵌入层、分步缠绕、与复合材料外表层一体成型；所述过渡法兰的装配面与内部分体式嵌入圆环相匹配，过渡法兰与分体式嵌入圆环固定连接，同时过渡法兰用于与外部结构连接；所述复合材料补强环用于降低连接结构局部处的应力集中水平，并起到紧固分体式嵌入环的作用。2.根据权利要求1所述的夹层复合材料耐压壳体端部连接结构，其特征在于，所述复合材料内凸缘与复合材料外凸缘在制造时，环向嵌入层与原有纤维层交替成型，采用缠绕工艺时，环向嵌入层采用90
°
环向纤维大张力缠绕成型。3.根据权利要求1所述的夹层复合材料耐压壳体端部连接结构，其特征在于，所述分体式嵌入圆环的轴截面总体为梯形，靠近耐压壳体内部一侧为大端，靠近端部一侧为小端，分体式嵌入圆环内外表面的坡度根据复合材料内凸缘与复合材料外凸缘具体缠绕角度进行设计，保证纤维缠绕过程中无“架空”现象。4.根据权利要求1所述的夹层复合材料耐压壳体端部连接结构，其特征在于，所述分体式嵌入圆环由多个圆弧形圆环分离体通过圆弧形连接嵌块拼接组装而成；所述圆环分离体的环向端部均设置有连接用凹槽，所述凹槽底部设置有连接用螺纹盲孔，凹槽侧面设置有拔模斜度；所述连接嵌块的尺寸和拔模斜度与所述凹槽相匹配，连接嵌块通过螺钉与凹槽底部的螺纹盲孔固定连接。5.根据权利要求4所述的夹层复合材料耐压壳体端部连接结构，其特征在于，所述分体式嵌入圆环外表面设有环向凹槽，所述环向凹槽内采用90
°
环向缠绕工...

【专利技术属性】
技术研发人员：李华东，武大江，胡浩中，梅志远，秦慧，陈国涛，张建设，
申请(专利权)人：武汉海威船舶与海洋工程科技有限公司，
类型：发明
国别省市：