[实用新型]一种混杂复合蜂窝夹芯板

说明书

一种混杂复合蜂窝夹芯板，涉及复合材料技术领域。为解决现有的蜂窝夹芯板空间贯通性差，采用的是单一基体材料，不能够更好的优化结构整体的承载能力和能量吸收性能的问题。本实用新型的一种混杂复合蜂窝夹芯板，其组成包括前面板、蜂窝隔层和后面板；前面板的下表面与蜂窝隔层的上表面贴合固定，蜂窝隔层的下表面与后面板的上表面贴合固定；蜂窝隔层的蜂窝壁在中心位置设置圆孔，且错位断开排放，前面板、蜂窝隔层的蜂窝壁和后面板均采用纤维金属层合板。

技术领域

本实用新型涉及复合材料技术领域，具体涉及一种混杂复合蜂窝夹芯板。

背景技术

随着能源的匮乏和污染的加剧，轻质高强材料的设计成为航空航天、交通工程、船舶工程等工业领域的一项重要任务。夹芯结构由上、下两层实体薄面板和中间较厚孔隙芯材连接形成，一方面因含有大量的孔隙降低了结构的质量，另一方面因芯材的厚度增加了结构的惯性矩。这使得夹芯结构具备更优异的抗弯性和稳定性，在大型工程的装备制造领域中有广泛的应用前景。

近年来，随着节能环保在工程中占据了越来越重要的地位，夹芯结构也得到了快速的发展。夹芯结构的设计主要是对芯材的设计。目前，最常见的芯材有泡沫材料、蜂窝材料和点阵材料。同泡沫材料相比，蜂窝材料和点阵材料拓扑结构规则，具备更优异的力学性能和更广泛的功能特性。同点阵材料相比，蜂窝材料作为芯材结构抗弯曲和剪切性能更优异，并且制备工艺简单。但是蜂窝材料的蜂窝壁将空间分割成独立的单元，空间贯通性差，限制了夹芯结构整体的功能特性。此外，传统蜂窝材料的基体材料主要为金属或复合材料。金属蜂窝材料在低密度条件下，孔壁非常薄，极易发生弹性屈曲，产生局部破坏，导致整体失效，降低了夹芯结构整体的承载能力和能量吸收性能。复合蜂窝材料因加工和切割工艺难度大，限制了微拓扑结构的设计范围，降低了夹芯结构整体的力学性能和功能特性的优化程度。并且，仅以金属或复合材料作为蜂窝材料的基体材料，不能够充分发挥蜂窝材料特有的材料和结构耦合响应特性的优势。

综上所述，现有的蜂窝夹芯板存在空间贯通性差，采用的是单一基体材料，不能够更好的优化结构整体的承载能力和能量吸收性能的问题。

实用新型内容

本实用新型为解决现有的蜂窝夹芯板空间贯通性差，采用的是单一基体材料，不能够更好的优化结构整体的承载能力和能量吸收性能的问题，而提出一种混杂复合蜂窝夹芯板。

本实用新型的一种混杂复合蜂窝夹芯板，其组成包括前面板、蜂窝隔层和后面板；前面板的下表面与蜂窝隔层的上表面贴合固定，蜂窝隔层的下表面与后面板的上表面贴合固定；

进一步的，所述的蜂窝隔层的微拓扑几何形状为方形或六边形；

进一步的，所述的蜂窝隔层的蜂窝壁为波纹形状；

进一步的，所述的蜂窝隔层的蜂窝壁在中心位置设置圆孔，且错位断开排放；

进一步的，所述的前面板、蜂窝隔层的蜂窝壁和后面板均采用纤维金属层合板；

进一步的，所述的纤维金属层合板包括n层金属薄板，n为正整数，且每两个金属薄板之间设有纤维增强复合材料；

进一步的，所述的纤维增强复合材料为玻璃纤维增强复合材料或碳纤维增强复合材料；

进一步的，所述的金属薄板与纤维增强复合材料的厚度相同，均为0.15mm；

进一步的，所述的前面板和后面板的金属薄板层数n，5≤n≤12，蜂窝隔层中蜂窝壁的金属薄板层数n，2≤n≤7；

进一步的，所述的蜂窝隔层中蜂窝壁的厚度是长度的5％-20％，蜂窝壁的厚度是高度的5％-20％；