一种带嵌入结构的复合材料连接结构制造技术

本实用新型专利技术属于蜂窝结构技术领域，公开了一种带嵌入结构的复合材料连接结构，蜂窝结构的上蒙皮和下蒙皮具有上下贯通的通孔，蜂窝在通孔部分周向挖空形成空腔，柱状的金属嵌入件竖直设在空腔内，金属嵌入件的高度与蜂窝高度相同，金属嵌入件的顶端和底端与通孔位置重合，空腔其他位置均为填料。本实用新型专利技术通过填料与嵌入件组成更大的一体结构，扩大嵌入件在蜂窝区受载区域接触面积，提高蜂窝夹层复合材料嵌入结构嵌入件区域连接强度，有效避免嵌入件容易被拉脱的问题，通过增加金属嵌入件，增加了螺栓安装处接触面的抗挤压强度，连接区域的挤压强度通过计算可至少增加3倍。的挤压强度通过计算可至少增加3倍。的挤压强度通过计算可至少增加3倍。

【技术实现步骤摘要】
一种带嵌入结构的复合材料连接结构


[0001]本技术属于蜂窝结构
，涉及一种蜂窝结构的连接结构，具体涉及一种带嵌入结构的复合材料连接结构。

技术介绍

[0002]蜂窝夹层复合材料结构件具有高比强度、高比模量，良好的抗疲劳性、耐腐蚀性，复合材料还具有良好的可设计性，可以零件一体化加工制造等诸多优点。在航空航天等领域应用十分广泛，也在其他领域越来越多的使用复合材料结构件代替传统金属结构。
[0003]蜂窝夹层复合材料结构件应用广泛，但蜂窝区不能直接与其他零件机械连接装配，需要通过预埋嵌入件与其他结构连接，传统预埋的填料块嵌入件一般直接通过填料与蜂窝夹层复合材料结构件连接，但连接强度有限，只能应用于较低强度连接情况。

技术实现思路

[0004]本技术的目的：为了解决上述问题，本技术提供了一种带嵌入结构的复合材料连接结构，采用新型安装方式将蜂窝夹层复合材料结构与连接结构组成为一体，可以有效提高预埋嵌入件处连接强度。
[0005]本技术的技术方案：
[0006]一种带嵌入结构的复合材料连接结构，蜂窝结构的上蒙皮和下蒙皮具有上下贯通的通孔，蜂窝在通孔部分周向挖空形成空腔，柱状的金属嵌入件竖直设在空腔内，金属嵌入件的高度与蜂窝高度相同，金属嵌入件的顶端和底端与通孔位置重合，空腔其他位置均为填料。
[0007]进一步的，金属嵌入件是中心为内螺纹通孔的连接件，金属嵌入件的内螺纹通孔尺寸与通孔尺寸相同，内螺纹通孔的位置与通孔位置重合。
[0008]进一步的，填料是高强度可粘粘材料。
[0009]进一步的，金属嵌入件的径向外侧设有伸出的凸边。
[0010]进一步的，金属嵌入件的凸边有四个，两个凸边对称地设在金属嵌入件的左右两侧，另外两个凸边对称地设在金属嵌入件的前后两侧，左右两侧的凸边与前后两侧的凸边上下间隔错位。
[0011]进一步的，上蒙皮和下蒙皮是高强度复合材料结构板。
[0012]本技术的有益效果：
[0013]1、通过填料与嵌入件组成更大的一体结构，扩大嵌入件在蜂窝区受载区域接触面积，提高蜂窝夹层复合材料嵌入结构嵌入件区域连接强度，有效避免嵌入件容易被拉脱的问题；
[0014]2、通过增加金属嵌入件，增加了螺栓安装处接触面的抗挤压强度，连接区域的挤压强度通过计算可至少增加3倍。
[0015]3、本专利技术的蜂窝结构和嵌入件的连接方式使得受载区域主要是高强度复合材料
蒙皮区，避免脆弱的蜂窝被压碎。
[0016]4、本专利技术结构具有良好的可设计性，可以在不同材料形式、不同蜂窝高度的蜂窝夹层复合材料结构中应用，具有良好的适应性，可以广泛应用于蜂窝夹层复合材料结构上。
附图说明
[0017]图1为本技术的一种带嵌入结构的复合材料连接结构示意图；
[0018]图2为本技术未放置嵌入件时示意图；
[0019]图3为本技术金属嵌入件示意图；
[0020]图4为本技术金属嵌入件截面示意图；
[0021]其中，1
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上蒙皮、2
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蜂窝、3
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下蒙皮、4
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填料、5
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金属嵌入件、5A
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嵌入件螺栓安装孔、5B
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嵌入件耳朵、11
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螺栓安装孔、12
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蜂窝嵌入件安放孔。
具体实施方式
[0022]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0023]一种带嵌入结构的复合材料连接结构，蜂窝结构的上蒙皮1和下蒙皮3具有上下贯通的通孔，蜂窝2在通孔部分周向挖空形成空腔，柱状的金属嵌入件5竖直设在空腔内，金属嵌入件5的高度与蜂窝2高度相同，金属嵌入件5的顶端和底端与通孔位置重合，空腔其他位置均为填料4。
[0024]金属嵌入件5是中心为内螺纹通孔的连接件，金属嵌入件5的内螺纹通孔尺寸与通孔尺寸相同，内螺纹通孔的位置与通孔位置重合。
[0025]填料4是高强度可粘粘材料。
[0026]金属嵌入件5的径向外侧设有伸出的凸边。
[0027]金属嵌入件5的凸边有四个，两个凸边对称地设在金属嵌入件5的左右两侧，另外两个凸边对称地设在金属嵌入件5的前后两侧，左右两侧的凸边与前后两侧的凸边上下间隔错位。
[0028]上蒙皮1和下蒙皮2是高强度复合材料结构板。
[0029]下面结合附图说明本技术的具体结构实施例。
[0030]一种新型带嵌入结构的复合材料连接结构，包括上蒙皮1、蜂窝2、下蒙皮3、填料4、金属嵌入件5等组成蜂窝夹层复合材料嵌入结构件。未安装金属嵌入件5，蜂窝夹层复合材料结构件是由上蒙皮1、蜂窝2、下蒙皮3组成的一个常规蜂窝夹层复合材料结构，在上蒙皮1和下蒙皮2上开有螺栓安装孔较嵌入件螺栓安装孔5A稍大的孔，在蜂窝区挖出一个直径大于嵌入件5最大直径安置区，用来放置嵌入件5。放入嵌入件后，嵌入件安置区除嵌入件以外区域填入高强度可粘粘的填料4，填料4与金属嵌入件5组成一体，放大嵌入件区域与蒙皮及蜂窝接触面积，提高承载强度。其他结构将通过螺栓与蜂窝夹层复合材料结构金属嵌入结构5中的嵌入件螺栓安装孔5A连接，该连接方式，受载区域主要是高强度复合材料蒙皮区，避免脆弱的蜂窝被压碎。
[0031]本技术通过增加金属嵌入件，增加了螺栓安装处接触面的抗挤压强度，同时由于金属嵌入件增加4个伸出的耳朵5B，增加了填料传递载荷的面积，增加了复合材料J结构连接处的面外载荷的强度。
[0032]如图1所示，上蒙皮1、蜂窝2、下蒙皮3、填料4、金属嵌入件5等组成蜂窝夹层复合材料嵌入结构件。上蒙皮1和下蒙皮3是玻璃纤维布、碳纤维布或其他材料的纤维布等铺设而成的高强度复合材料结构板，具有很强的强度刚度，蜂窝2可以现有的六边形纸蜂窝、铝蜂窝或其他蜂窝都可以，也可以是泡沫等其他轻质材料；填料4是一种有粘胶性的流动胶质物，可以与金属嵌入件5固化成一体结构。
[0033]未放入金属嵌入件的蜂窝夹层复合材料结构件如图2所示是由上蒙皮1、蜂窝2、下蒙皮3组成的一个常规蜂窝夹层复合材料结构。在上、下蒙皮上开有螺栓安装孔11，该孔直径略大于该处选用的连接螺栓直径；蜂窝区挖出一个直径大于金属嵌入件5最大直径安置区，此区域为金属嵌入件安放孔12，此孔处蜂窝边界至少需要离嵌入件外边界俩个蜂窝距离，以此使得填料与蜂窝可以很好的相融在一起，避免坚硬的金属嵌入件损坏脆弱的蜂窝。
[0034]在制造时先将下蒙皮3贴好贴模面，然后放置以预制好的蜂窝2，放入金属嵌入件5，固定好位置后填充填料4，待填料固化后铺贴上蒙皮1。铺贴完成后通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带嵌入结构的复合材料连接结构，其特征在于，蜂窝结构的上蒙皮(1)和下蒙皮(3)具有上下贯通的通孔，蜂窝(2)在通孔部分周向挖空形成空腔，柱状的金属嵌入件(5)竖直设在空腔内，金属嵌入件(5)的高度与蜂窝(2)高度相同，金属嵌入件(5)的顶端和底端与通孔位置重合，空腔其他位置均为填料(4)；金属嵌入件(5)的径向外侧设有伸出的凸边；金属嵌入件(5)的凸边有四个，两个凸边对称地设在金属嵌入件(5)的左右两侧，另外两个凸边对称地设在金属嵌入件(5)的前后两侧，左...

【专利技术属性】
技术研发人员：李静，洪少波，唐虎生，王记桓，
申请(专利权)人：中国直升机设计研究所，
类型：新型
国别省市：