[发明专利]一种大型单K节点三角形桁架加劲环及集成张力施加方法

权利要求书

1.一种大型单K节点三角形桁架加劲环，其特征在于，包括单K节点三角形桁架圆环、一体化中心毂和径向拉杆，其中所述单K节点三角形桁架圆环通过所述径向拉杆连接所述一体化中心毂；

所述单K节点三角形桁架圆环由n个标准节段拼接，其中所述标准节段包括外弦管、内弦管、腹杆管、单K节点和基准三角形框；所述一体化中心毂包括毂轴管和毂盘节点；所述径向拉杆为2n根，绕所述一体化中心毂呈纺锤形环向均匀布置；

所述毂轴管两端为内锥形外突台承压体；

n为4的倍数，圆环呈正交1/4对称，所述外弦管、内弦管、腹杆管全部通过3m个单K型节点拼接，所述腹杆管的数量为6m个，m为所述外弦管和所述内弦管等份分位点。

2.如权利要求1所述的大型单K节点三角形桁架加劲环，其特征在于，所述单K型节点为模压成形标准节点，为4通套管接头或连接板接头。

3.如权利要求1所述的大型单K节点三角形桁架加劲环，其特征在于，所述单K型节点采用碳纤维增强环氧树脂复合材料，预浸料三维铺层成形。

4.如权利要求1所述的大型单K节点三角形桁架加劲环，其特征在于，所述外弦管、所述内弦管和所述腹杆管为超薄壁管，均由高性能CFRP制成。

5.如权利要求1所述的大型单K节点三角形桁架加劲环，其特征在于，所述基准三角形框为等边或等腰三角形。

6.如权利要求1所述的大型单K节点三角形桁架加劲环，其特征在于，管体外为薄壁CFRP管，内为PMI泡沫管。

7.如权利要求1所述的大型单K节点三角形桁架加劲环，其特征在于，所述毂盘节点为高强轻质合金。

8.如权利要求1所述的大型单K节点三角形桁架加劲环，其特征在于，所述径向拉杆为单向平行高模碳纤维捻制，再与环氧结构树脂浸润固化。

9.一种如权利要求1至8任一项所述的大型单K节点三角形桁架加劲环的集成张力施加方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1、对n个所述标准节段、2n根所述径向拉杆、1个所述一体化中心毂进行质量检验；

步骤2、按照1/4对称定位，拼接n个所述标准节段，检验拼接精度，控制所述大型单K节点三角形桁架加劲环的圆度和直径误差符合设计标准；

步骤3、将所述大型单K节点三角形桁架加劲环中心平面作为安装集成基准面，确保所述径向拉杆处于初始几何无应力状态，所述一体化中心毂工装垂直于所述安装集成基准面，两个所述毂盘节点对称置于所述一体化中心毂工装中间点，2n个所述径向拉杆依次顺序连接所述基准三角形框的内弦节点和所述毂盘节点；

步骤4、将两个所述毂盘节点沿所述毂轴管的两端方向对称分级分步牵引或顶推，至所述毂轴管两端的内锥形外突台承压体的承压面，安置所述一体化中心毂，然后回落至所述毂盘节点接触所述内锥形外突台承压体，从而实现加劲环集成容易、高效施加；

步骤5、对所述大型单K节点三角形桁架加劲环进行质量检验。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤4的实施采用专用工装。