[发明专利]一种复合材料一体化框梁及制造方法

权利要求书

1.一种复合材料一体化框梁，其特征在于，一体化框梁整体为十字型结构，十字型结构的一个方向为X方向，另一个方向为Y方向；

所述一体化框梁述包括：上十字铺层、中间十字型铺层、下十字铺层；

其中，中间十字型铺层包含X方向截面为工型的铺层和Y方向截面为工型的铺层；X方向截面为工型的铺层包含两个C型截面的连续复材织物，Y方向截面为工型的铺层为不连续复材织物，且包含左半部分铺层和右半部分铺层；左半部分铺层、右半部分铺层均由两个C型截面的连续复材织物组成。在交汇区使用缝纫工艺。

2.根据权利要求1所述的一种复合材料一体化框梁，其特征在于，所述左半部分铺层和右半部分铺层的交汇处在Y方向和X方向分别进行缝合；且Y方向的缝合面积大于X方向的缝合面积。

3.根据权利要求1所述的一种复合材料一体化框梁，其特征在于，所述上十字铺层、所述中间十字型铺层、所述下十字铺层分别由多层复材织物堆叠而成。

4.根据权利要求1所述的一种复合材料一体化框梁，其特征在于，所述一体化框梁的截面为工字型结构，且工字型截面的中间一竖记为腹板，工字型截面的上下两横记为凸缘；

腹板上与凸缘接触的部分的厚度与凸缘厚度的厚度差不超过预设值。

5.根据权利要求1所述的一种复合材料一体化框梁，其特征在于，一体化框梁的十字型结构的交汇处设置有四个倒角。

6.一种复合材料一体化框梁的制造方法，其特征在于，所述制造工艺用于制造如权利要求1-5中任一项所述的一体化框梁，所述制造方法包括：

S1，从一整块复材织物上切割出十字形铺层，多个十字形铺层堆叠成上十字铺层，多个十字形铺层堆叠成下十字铺层；

S2，多个C型截面的连续复材织物背靠背堆叠成X方向截面为工型的铺层；

S3，多个C型截面的连续复材织物背靠背堆叠成所述Y方向截面为工型的左半部分铺层，多个C型截面的连续复材织物背靠背堆叠成所述Y方向截面为工型的右半部分铺层；

S4，将所述Y方向截面为工型的左半部分铺层、所述Y方向截面为工型的右半部分铺层铺设在X方向截面为工型的铺层的两侧并对齐；在X方向截面为工型的铺层、所述Y方向截面为工型的左半部分铺层、所述Y方向截面为工型的右半部分铺层的交汇处的Y方向和X方向分别进行缝合，从而得到中间十字型铺层；

S5，将所述上十字铺层、中间十字型铺层、下十字铺层依次堆叠在一起，使用RTM工艺固化，形成一体化框梁。

7.根据权利要求6所述一种复合材料一体化框梁的制造方法，其特征在于，所述Y方向截面为工型的左半部分铺层在交汇处的结构由弯折90°后的左底面铺层和两侧的折耳组成，且两侧的折耳弯折后位于左底面铺层上，记为左侧弯折后的折耳；所述Y方向截面为工型的右半部分铺层在交汇处的结构由弯折90°后的右底面铺层和两侧的折耳组成，且两侧的折耳弯折后位于右底面铺层上，记为右侧弯折后的折耳；

交汇区的腹板使用复合材料纤维进行缝合。Y方向缝合用的复材纤维需要穿透左底面铺层、左侧弯折后的折耳、X方向截面为工型的铺层、右底面铺层、右侧弯折后的折耳。X方向缝合用的复材纤维也需要穿透Y方向截面为工型的铺层。

8.根据权利要求6所述的一种复合材料一体化框梁，其特征在于，所述一体化框梁整体为十字型结构，X方向用于受力较大的方向，Y方向用于受力较小的方向。