[发明专利]一种具有防撞特性的复合材料点阵夹芯板

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合材料点阵夹芯板，具体涉及一种具有防撞特性的复合材料点阵夹芯板。

背景技术

碳纤维复合材料点阵结构是一类新型轻质高强结构，随着这类复合材料结构制备技术的日趋成熟，该类点阵结构在航空航天、交通、能源等领域显示出了广泛的应用前景。虽然这种复合材料点阵结构本身有一定的防撞特性，但由于复合材料自身的弹脆性，使得复合材料点阵夹芯板的防撞特性效果差。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的复合材料自身的弹脆性，使得复合材料点阵夹芯板的防撞特性效果差的问题，进而提供一种具有防撞特性的新型复合材料点阵夹芯板。

本发明的技术方案是：一种具有防撞特性的复合材料点阵夹芯板包括上复合材料层合板、下复合材料层合板和点阵芯子，点阵芯子设置在上复合材料层合板与下复合材料层合板之间，点阵芯子由多根纤维复合杆件构成，每根纤维复合杆件的上端与上复合材料层合板固接，每根纤维复合杆件的下端与下复合材料层合板固接，每根纤维复合杆件均包括橡胶体和复合材料体，复合材料体包裹在橡胶体外。

本发明与现有技术相比具有以下效果：1.本发明的纤维增强复合材料点阵结构由于混合了超弹性硅橡胶，有较强抵抗变形的能力，通过准静态压缩实验，证实纤维复合杆件内填充橡胶体的点阵夹芯板单位体积内的防撞特性提高了两倍。2.本发明除具有良好的防撞特性外，还保留了原复合材料点阵结构的高比刚度和高比强度特性，尤其适用于航空及航天领域。

附图说明

图1是本发明具有防撞特性的复合材料点阵夹芯板的结构示意图；图2是纤维复合杆件的结构示意图；图3是图2的横截面为圆形的结构示意图；图4是纤维复合杆件的横截面为方形的结构示意图；图5是纤维复合杆件的横截面为外圆内方的结构示意图；图6是纤维复合杆件的横截面为外方内圆的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式的一种具有防撞特性的复合材料点阵夹芯板包括上复合材料层合板1、下复合材料层合板2和点阵芯子3，点阵芯子3设置在上复合材料层合板1与下复合材料层合板2之间，点阵芯子3由多根纤维复合杆件构成，每根纤维复合杆件的上端与上复合材料层合板1固接，每根纤维复合杆件的下端与下复合材料层合板2固接，每根纤维复合杆件均包括橡胶体3-1和复合材料体3-2，复合材料体3-2包裹在橡胶体3-1外。

具体实施方式二：结合图2-图6说明本实施方式，本实施方式的每根纤维复合杆件的横截面形状均为圆形、方形、外圆内方或外方内圆。如此设置，不但可以根据不同的使用场合以及最简便的制备工艺，选择合适的纤维复合杆件的截面形状。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式的上复合材料层合板1和下复合材料层合板2的材料为纤维增强复合材料。如此设置，能有效提高复合材料点阵结构的比刚度和比强度。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图1-图6说明本实施方式，本实施方式的橡胶体为硅橡胶体或聚合物泡沫。硅橡胶体为硫化后的固加硅橡胶体，型号为RTV-2(5080)，硅橡胶体的型号可以根据使用环境来进行调整。如此设置，复合材料点阵夹芯板的制备工艺可行性最强。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式五：结合图1-图6说明本实施方式，本实施方式的一种具有防撞特性的复合材料点阵夹芯板结构为金字塔型、四面体型或其它拓扑构型。如此设置，可以根据不同的力学性能要求，选择构型最合适的点阵夹芯板结构。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。