一种直升机平台甲板的连接结构及制备方法技术

本发明专利技术提供一种直升机平台甲板的连接结构及制备方法，所述连接结构包括复合材料甲板和金属嵌件，金属嵌件用于复合材料甲板与骨架的固定连接，复合材料甲板为上蒙皮、芯材、下蒙皮形成的复合材料夹心结构，金属嵌件设置在复合材料甲板的芯材层中，并与上蒙皮、芯材、下蒙皮经树脂真空灌注一体成型。本发明专利技术通过与复合材料甲板同步成型时嵌入金属嵌件的设置，实现了复合材料甲板与骨架之间的机械连接，连接强度大，结构重量轻，永久变形小且不易腐蚀，在保证了直升机平台甲板与骨架连接强度的同时，满足了复合材料直升机平台甲板的载荷要求，通过嵌件上预设阶梯孔的设置，避免了机械连接时打孔部位局部应力集中的问题，保证了连接的稳定性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种直升机平台甲板的连接结构及制备方法


[0001]本专利技术涉及直升机平台
，具体而言，涉及一种直升机平台甲板的连接结构及制备方法。

技术介绍

[0002]现有技术中，直升机平台主要安装在海洋工程平台、船舶、高层建筑上，用于保障人员和物资的转运直升机的起降。直升机平台甲板的连接结构及制备方法一般安装在海洋工程平台或船舶的顶部，对海洋工程平台或船舶的重心影响较大，影响使用安全性，所以，直升机平台甲板的连接结构及制备方法对重量十分敏感。
[0003]目前主流直升机平台甲板的连接结构及制备方法主要有钢制结构和铝制结构，通过焊接制成截面中空的结构型材，再将成型后的型材铺设到交错布置的骨架上，通过螺栓等机械方式将甲板(型材)和骨架连接到一起。钢制结构的成本相对铝质结构较低，但其重量大、耐腐蚀性差，尤其是在海洋环境中，当其防腐蚀油漆被破坏时，钢制结构的腐蚀速度会进一步加快，严重影响其使用寿命和使用安全性，铝质结构的重量较钢制结构较轻，其耐腐蚀性能也优于钢制结构，但是铝质结构的成本远高于钢制结构，且其耐高温性能不佳，当发生火灾时，铝质结构会随着温度的升高而软化坍塌。
[0004]在此情况下，复合材料因为轻质、耐腐蚀、防火性能好逐渐成为理想的直升机平台甲板制备材料，直升机平台甲板通常通过金属骨架设置在海洋工程平台或船舶上，现有技术中的复合材料直升机平台甲板与骨架的连接方式为胶接连接或机械连接，胶接连接时强度的离散性大，易受温度环境影响，且无法拆卸，机械连接时复合材料在连接部位的局部应力过大，接头重量大，永久变形大。

技术实现思路

[0005]本专利技术解决的问题是，现有技术中，复合材料直升机平台甲板与骨架的连接方式为胶接连接或机械连接，胶接连接时强度的离散性大，易受温度环境影响，且无法拆卸，机械连接时复合材料在连接部位的局部应力过大，接头重量大，永久变形大。
[0006]为解决上述问题，本专利技术公开了一种直升机平台甲板的连接结构，包括复合材料甲板和金属嵌件，所述金属嵌件用于复合材料甲板与骨架的固定连接，所述复合材料甲板为上蒙皮、芯材、下蒙皮形成的复合材料夹心结构，所述金属嵌件设置在复合材料甲板的芯材层中，并与所述上蒙皮、芯材、下蒙皮经树脂真空灌注一体成型。
[0007]通过金属嵌件与复合材料甲板一体灌注成型的设置，将所述金属嵌件提前预设在复合材料甲板中，一方面减少了直升机平台甲板与骨架连接时的零件数量，提高了直升机平台甲板的装配效率，另一方面通过树脂将金属嵌件和复合材料甲板真空灌注形成一体式结构，结合力好，大大提高了复合材料甲板与骨架的连接稳定性，此外，在连接时，紧固件直接与金属嵌件连接，避免了在所述复合材料甲板上形成局部应力集中的现象，提高了复合材料甲板的使用安全性和使用寿命。通过上述连接结构形成的直升机平台甲板，具备连接
强度大，结构重量轻，永久变形小且不易腐蚀的优点，在保证了复合材料甲板与骨架连接强度的同时，满足了复合材料直升机平台甲板的载荷要求。
[0008]进一步的，在所述金属嵌件上设置有预设阶梯孔，连接螺栓通过预设阶梯孔与所述骨架连接。
[0009]通过预设阶梯孔的设置，使得所述连接螺栓在连接时全部压接在金属嵌件上，避免了连接螺栓对上蒙皮施加压力的情况，从而避免了复合材料甲板上出现局部应力集中的现象，同时，所述预设阶梯孔的设置使得所述连接螺栓的螺帽容纳在预设阶梯孔的阶梯槽中，避免螺帽凸出在复合材料甲板上表面上，保证了复合材料甲板的平整度，此外，所述金属嵌件整体设置在所述复合材料甲板内部，与外界环境接触极少，有效地提高了所述金属嵌件的耐腐蚀性，避免出现电化学腐蚀，延长了连接结构的使用寿命。
[0010]进一步的，所述金属嵌件的高度与芯材的高度相同。
[0011]通过上述设置，使得所述金属嵌件的上表面直接支撑上蒙皮，所述金属嵌件的下表面直接支撑下蒙皮，大大提升了金属嵌件所在位置的承载能力，保证了复合材料甲板的使用性能。
[0012]进一步的，在所述金属嵌件上设置有减重槽。
[0013]金属嵌件的密度远大于复合材料甲板，从而容易出现金属嵌件过重导致局部变形的情况，所述减重槽的设置可以显著地降低所述金属嵌件的重量，从而克服了现有技术中机械连接接头重量大的缺点，同时，减重槽的设置增加了所述金属嵌件与芯材的接触面积，有助于提升金属嵌件与芯材的结合力，避免所述金属嵌件在受到承载时发生相对位移，保证了所述直升机平台甲板的使用稳定性。
[0014]进一步的，在所述金属嵌件的上表面和/或下表面上设置有导流槽。
[0015]所述导流槽的设置一方面可以提高真空灌注时树脂的流动速度，另一方面可以增加金属嵌件与上蒙皮和下蒙皮之间的树脂与两者的接触面积，提升上蒙皮和/或下蒙皮与所述金属嵌件的结合力，从而在降低了工艺成型难度的同时提升了金属嵌件在上蒙皮和下蒙皮之间的稳定性，进一步提升了所述复合材料甲板靠近所述金属嵌件位置的承载能力。
[0016]进一步的，所述芯材包括间隔设置的轻质泡沫和垂直格构板。
[0017]所述垂直格构板用于增强芯材在垂直方向的承载力，可以显著地提高夹芯结构的Z向承载性能，从而满足直升机平台甲板的使用需求。
[0018]进一步的，所述金属嵌件的宽度与相邻的两个垂直格构板的间距相同。
[0019]该设置可将所述金属嵌件设置在相邻的两个垂直格构板之间，从而在采用树脂灌注时，所述金属嵌件分别与上蒙皮、下蒙皮、两侧的垂直格构板接触，实现了金属嵌件与上蒙皮、下蒙皮、两侧垂直格构板的连接，通过上述结构的支撑，进一步提升了金属嵌件在复合材料甲板中与骨架的连接稳定性，增强了其承载能力。
[0020]进一步的，所述上蒙皮、下蒙皮和垂直格构板为玻璃纤维织物或碳纤维织物。
[0021]玻璃纤维织物和碳纤维织物均具有良好的阻燃性能，且具有极佳的承载性能和耐腐蚀性能，采用玻璃纤维织物或者碳纤维织物作为上蒙皮、下蒙皮、垂直格构板的材质可以在显著提升直升机平台甲板的防火性能、耐腐蚀性能的同时满足其承载性能要求。
[0022]进一步的，所述金属嵌件在与所述上蒙皮、芯材、下蒙皮经树脂真空灌注一体成型之前，其表面经过喷砂处理。
[0023]该设置一方面可以提高金属嵌件的表面粗糙度，提高其与上蒙皮和下蒙皮的结合强度，另一方面可以提高金属嵌件的表面强度，从而提升直升机平台甲板的承载能力。
[0024]本专利技术还公开了一种直升机平台甲板的制备方法，所述直升机平台甲板包括如上所述的连接结构，所述制备方法包括：
[0025]步骤S1：清理制备平台；
[0026]步骤S2：在制备平台上铺设密封膜；
[0027]步骤S3：在所述密封膜上铺设下蒙皮；
[0028]步骤S4：在下蒙皮上放置轻质泡沫和垂直格构板，形成具有格构增强结构的芯材；
[0029]步骤S5：在芯材上切出金属嵌件的设置位置，并将金属嵌件设置在芯材中；
[0030]步骤S6：在金属嵌件的减重槽中设置填充泡沫，并且用泡本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直升机平台甲板的连接结构，其特征在于，包括复合材料甲板(1)和金属嵌件(5)，所述金属嵌件(5)用于复合材料甲板(1)与骨架(2)的固定连接，所述复合材料甲板(1)为上蒙皮(11)、芯材(12)、下蒙皮(13)形成的复合材料夹心结构，所述金属嵌件(5)设置在复合材料甲板(1)的芯材层中，并与所述上蒙皮(11)、芯材(12)、下蒙皮(13)经树脂真空灌注一体成型。2.如权利要求1所述的直升机平台甲板的连接结构，其特征在于，在所述金属嵌件(5)上设置有预设阶梯孔(51)，连接螺栓(4)通过预设阶梯孔(51)与所述骨架(2)连接。3.如权利要求1所述的直升机平台甲板的连接结构，其特征在于，所述金属嵌件(5)的高度与芯材(12)的高度相同。4.如权利要求1所述的直升机平台甲板的连接结构，其特征在于，在所述金属嵌件(5)上设置有减重槽(53)。5.如权利要求4所述的直升机平台甲板的连接结构，其特征在于，在所述金属嵌件(5)的上表面和/或下表面设置有导流槽(52)。6.如权利要求1所述的直升机平台甲板的连接结构，其特征在于，所述芯材(12)包括间隔设置的轻质泡沫和垂直格构板。7.如权利要求6所述的直升机平台甲板的连接结构，其特征在于，所述金属嵌件(5)的宽度与相邻的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兴刚，王金朝，赵玉，杨子祥，佘新光，刘一君，
申请(专利权)人：洛阳双瑞橡塑科技有限公司，
类型：发明
国别省市：