【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及飞行器的结构设计，具体涉及一种穿插竖向编织复合材料点阵的方法。
技术介绍
1、复合材料点阵因为其具有较高的比刚度和比强度，且能够满足结构轻量化和多功能一体化需求的优点，在飞行器的结构设计中得到广泛应用。它的力学性能容易受制备工艺的影响，从而进一步影响飞行器结构的性能。复合材料点阵常用的制备工艺有模压成型、胞元组装、穿插编织和原位成形技术。其中穿插编织工艺更容易实现面芯一体成形，可以成形多层复杂结构并且结构设计相对自由，在复合材料曲面点阵结构的制备上有更大的工艺优势。然而其成形效率较低，尤其在点阵纤维进行竖向编织时会花费大量时间，进一步提高了制造成本。
技术实现思路
1、针对上述
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提出了一种构思合理，可以在不影响结构力学性能的前提下，提高复合材料点阵的成形效率，降低制造成本，不仅适用于平板型复合材料点阵，对曲面型复合材料点阵的制备也可以发挥作用的穿插竖向编织复合材料点阵的方法。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供的一种穿插竖向编织复合材料点阵的方法,其先利用复合材料纤维编织第一中间板、第二中间板和第三中间板；然后确定第二中间板需要移动到的四个相对位置；再制作移动工装；接着将第一底板、第一中间板、移动工装、第二中间板、移动工装、第三中间板按照位置顺序进行竖向排列；再分别四次移动第二中间板至原位置的对应位置处，并分别对点阵部件每个节点处的四根纤维杆进行竖向编织,待每个节点处纤维杆竖向编织完成后，移动第二中间板至原位置并将四个
3、所述穿插竖向编织复合材料点阵的方法,其中，所述方法具体包括以下步骤：
4、1)根据点阵胞元和点阵结构试样的设计尺寸，利用复合材料纤维编织第一中间板、第二中间板和第三中间板；
5、2)根据点阵胞元设计尺寸要求的点阵胞元尺寸计算1.5倍胞元宽度的尺寸，确定第二中间板需要移动到的四个相对位置；
6、3)制作可重复使用的移动工装；
7、4)将第一底板、第一中间板、移动工装、第二中间板、移动工装、第三中间板按照自下而上的位置顺序用定位杆进行竖向排列安装；
8、5)移动第二中间板至原位置左下角1.5倍胞元位置处，对该点阵部件每个节点处的第一纤维杆进行竖向编织，每个节点处第一纤维杆竖向编织完成后，移动第二中间板至原位置；
9、6)移动第二中间板至原位置右下角1.5倍胞元位置处，对该点阵部件每个节点处的第二纤维杆进行竖向编织，每个节点处第二纤维杆竖向编织完成后，移动第二中间板至原位置；
10、7)移动第二中间板至原位置右上角1.5倍胞元位置处，对该点阵部件每个节点处的第三纤维杆进行竖向编织，每个节点处第三纤维杆竖向编织完成后，移动第二中间板至原位置；
11、8)移动第二中间板至原位置左上角1.5倍胞元位置处，对该点阵部件每个节点处的第四纤维杆进行竖向编织，每个节点处第四纤维杆竖向编织完成后，移动第二中间板至原位置；
12、9)确认每个节点处的四根纤维杆即第一纤维杆、第二纤维杆、第三纤维杆和第四纤维杆都进行竖向编织完成后，固定四根纤维杆到底板上；
13、10)对复合材料点阵进行浸渍固化，并且去除移动工装、第一底板、第二底板、第一中间板、第二中间板、第三中间板以及定位杆，得到满足设计要求的复合材料点阵结构。
14、所述穿插竖向编织复合材料点阵的方法,其中：所述步骤10)中是采用酚醛树脂或者环氧树脂对复合材料点阵进行浸渍固化。
15、所述穿插竖向编织复合材料点阵的方法,其中，所述步骤4)的具体安装过程为：
16、4.1)将所述第一底板水平放置并在其上部四角位置竖直安装四根所述定位杆；
17、4.2)将所述第一中间板的四角位置匹配与所述第一底板上部的四根所述定位杆的顶端对应安装；
18、4.3)在所述第一中间板的上部四角位置匹配安装所述移动工装；
19、4.4)将所述第二中间板的四角位置匹配对应与所述第一中间板上部四角位置上的所述移动工装匹配安装；
20、4.5)在所述第二中间板的上部四角位置匹配安装所述移动工装；
21、4.6)将所述第三中间板的四角位置匹配对应与所述第二中间板上部四角位置上的所述移动工装匹配安装；
22、4.7)在所述第三中间板的四角位置上部竖直安装四根所述定位杆；
23、4.8)将所述第二底板水平放置在所述第三中间板的四角位置处的四根所述定位杆的顶端。
24、采用上述技术方案，本专利技术具有如下有益效果：
25、本专利技术穿插竖向编织复合材料点阵的方法构思合理，为一种高效率、低成本的复合材料点阵纤维竖向穿插编织的新方式；相比于传统的湿法穿插编织技术竖向编织效率低且成本高的问题，本专利技术能够在满足复合材料力学性能的基础上，减少制备所需的时间；可重复使用的移动工装，不仅可以降低制造成本，更可以大幅度提高复合材料点阵制备的效率。本专利技术不仅适用于平板型复合材料点阵，对曲面型复合材料点阵的制备也可以发挥作用，所使用的点阵材料包含玻璃纤维和凯夫拉纤维。
26、本专利技术通过改变纤维穿插编织时横向纤维板的位置，从而改变纤维的编织路径，使纤维可以竖向直接连接面板或者纤维的定位板，提高复合材料点阵竖向编织时的效率。本专利技术可以在不影响结构力学性能的前提下，提高复合材料点阵的成形效率降低制造成本，对复合材料点阵结构标准化批量化制备提供新思路。
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1.一种穿插竖向编织复合材料点阵的方法,其特征在于：先利用复合材料纤维编织第一中间板(A)、第二中间板(B)和第三中间板(C)；然后确定第二中间板(B)需要移动到的四个相对位置；再制作移动工装(01)；接着将第一底板(02)、第一中间板(A)、移动工装(01)、第二中间板(B)、移动工装(01)、第三中间板(C)按照位置顺序进行竖向排列；再分别四次移动第二中间板(B)至原位置的对应位置处，并分别对点阵部件每个节点处的四根纤维杆进行竖向编织,待每个节点处纤维杆竖向编织完成后，移动第二中间板(B)至原位置并将四个纤维杆固定；最后对复合材料点阵进行浸渍固化并去除移动工装(01)、第一底板(02)、第二底板(03)、第一中间板(A)、第二中间板(B)和第三中间板(C)，以得到满足设计要求的复合材料点阵结构。
2.如权利要求1所述的穿插竖向编织复合材料点阵的方法,其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的穿插竖向编织复合材料点阵的方法,其特征在于：所述步骤10)中是采用酚醛树脂或者环氧树脂对复合材料点阵进行浸渍固化。
4.如权利要求2
...【技术特征摘要】
1.一种穿插竖向编织复合材料点阵的方法,其特征在于：先利用复合材料纤维编织第一中间板(a)、第二中间板(b)和第三中间板(c)；然后确定第二中间板(b)需要移动到的四个相对位置；再制作移动工装(01)；接着将第一底板(02)、第一中间板(a)、移动工装(01)、第二中间板(b)、移动工装(01)、第三中间板(c)按照位置顺序进行竖向排列；再分别四次移动第二中间板(b)至原位置的对应位置处，并分别对点阵部件每个节点处的四根纤维杆进行竖向编织,待每个节点处纤维杆竖向编织完成后，移动第二中间板(b)至原位置并将四个纤维杆固定；最后对复合材...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁武，杨佩新，杨文东，王睿星，马特，宋宏伟，
申请(专利权)人：中国科学院力学研究所，
类型：发明
国别省市：
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