[发明专利]一种耐高温高比刚度的复合材料与金属组合板壳结构

权利要求书

1.一种耐高温高比刚度的复合材料与金属组合板壳结构，其特征在于，包括内壁板(1)、中间框板(2)、外壁板框(3)、框格盖板(4)和隔热填充物(5)；外壁板框(3)和多个框格盖板(4)连接组成外壁板总成；隔热填充物(5)填满中间框板(2)的框格空间；

所述中间框板(2)整体插入内壁板(1)的加强肋(12)上对应的槽道(13)、以及外壁板框(3)的加强肋上对应的槽道中，并在中间框板(2) 侧面的上下连接孔(20)位置连接固定，框格盖板(4)的厚度与外壁板框(3)的框格窗口下陷深度一致，框格盖板(4) 安装进框格窗口内之后，在框格盖板(4)的外壁连接孔(40)位置通过铆钉连接框格盖板(4)与外壁板框(3)以封口，安装后外壁板框(3)外表面与框格盖板(4)外表面平齐；

所述内壁板(1)包括薄壁(11)、加强肋(12)、槽道(13)以及侧壁连接孔(10)；薄壁(11)作为内壁板(1)的底板，加强肋(12)生长在薄壁(11)上，为纵横垂直布置的井字结构，且与中间框板(2)的中间板(22)位置对应，加强肋(12)与薄壁(11)形成为一体，加强肋(12)的宽高比满足所选复合材料的要求，每条加强肋(12)上正中均开有槽道(13)，槽深满足内壁板(1)与中间框板(2)的连接要求，槽宽比中间框板(2)厚度大，呈间隙配合，槽宽不超过中间框板(2)厚度的1.1倍，每条加强肋(12)侧面均布多个侧壁连接孔(10)，侧壁连接孔(10)与中间框板(2)的连接孔(20)位置一一对应，且连接固定；内壁板(1)的材料为碳纤维增韧的陶瓷基复合材料。

2.如权利要求1所述的组合板壳结构，其特征在于，所述中间框板(2)包括边缘板(21)、中间板(22以及连接孔(20)；中间板(22)为纵横垂直布置的井字结构，边缘板(21)位于中间板(22)的外围，连接孔(20)均布于中间板(22)上；边缘板(21)侧面局部增厚以在装配时与内壁板(1)、外壁板框(3)侧面保持一致；中间框板(2)的材料为复合材料或金属材料。

3.如权利要求2所述的组合板壳结构，其特征在于，所述外壁板框(3)包括薄壁、加强肋、槽道、连接孔，还包括多个框格窗口(31)；外壁板框(3)的薄壁作为其内壁板的底板，加强肋生长在薄壁上，为纵横的井字结构，且与中间框板(2)的中间板(22)位置对应，加强肋与薄壁(11)形成为一体，每条加强肋上均开有槽道，每条加强肋侧面均布多个连接孔，连接孔与中间框板(2)的连接孔(20)位置一一对应，且连接固定；在外壁板框(3)的加强肋形成的框格中心均开有方形框格窗口(31)，框格窗口(31)与框格盖板(4)连接，在封闭隔热填充物(5)的同时使整个组合板壳结构形成盒式结构；外壁板框(3)的零件均采用金属材料制成，起蒙皮作用。

4.如权利要求1所述的组合板壳结构，其特征在于，所述中间框板(2)整体插入内壁板(1)的加强肋(12)上对应的槽道(13)、以及外壁板框(3)的加强肋上对应的槽道中之后，在中间框板(2)侧面的上下连接孔(20)位置通过螺栓连接固定。

5.如权利要求1所述的组合板壳结构，其特征在于，所述中间框板(2)整体插入内壁板(1)的加强肋(12)上对应的槽道(13)、以及外壁板框(3)的加强肋上对应的槽道中之后，在中间框板(2)侧面的上下连接孔(20)位置通过铆钉连接固定。

6.如权利要求1所述的组合板壳结构，其特征在于，所述侧壁连接孔(10)与中间框板(2)的连接孔(20)位置采用螺栓连接。

7.如权利要求1所述的组合板壳结构，其特征在于，所述内壁板(1)的具体材料体系，包括组分和制备工艺，以及薄壁(11)、加强肋(12)的具体尺寸按照结构件所要承受的温度和压力载荷优化分析确定。

8.如权利要求2所述的组合板壳结构，其特征在于，所述中间板(22)的板高以及纵横间距的尺寸参数通过基于刚度要求的优化分析确定。

9.如权利要求2所述的组合板壳结构，其特征在于，所述中间框板(2)的材料体系以及具体几何特征尺寸根据该中间框板(2)的温度和压力载荷优化分析确定。