[发明专利]一种复合材料板筋一体化连接结构

说明书

本申请属于本发明涉及属于水面或水下复合材料板筋连接结构技术领域，尤其涉及一种复合材料板筋一体化连接结构。包括复合材料壳板和复合材料镂空筋材；所述复合材料壳板为平板或曲面板；复合材料镂空筋材包括复合材料镂空筋材桁架式支撑结构、设复合材料镂空筋材上端部、复合材料镂空筋材下端部；本申请的复合材料板筋一体化连接结构设计方案，通过在筋材腹板区域设置镂空结构，可有效提高结构的透声性能；通过板材和筋材一体缝合和真空成型工艺，提高板材和筋材连接区域以及筋材结构本身的强度和刚度特性；通过在缝合区域设置缝合玻璃钢薄板预制体，有效提高缝合工艺稳定性，进而有利于保证连接结构强度和刚度特性。

技术领域

本申请属于水面或水下复合材料板筋连接结构技术领域，尤其涉及一种复合材料板筋一体化连接结构。

背景技术

随着先进复合材料技术的不断发展与舰艇减振降噪功能性要求的不断提高，先进复合材料在舰艇结构中应用日益广泛，复合材料加筋壁板是现代舰艇复合材料结构最常见典型结构形式。

复合材料加筋壁板结构一般是由主体结构和加强筋通过一定方式连接而成。主体结构一般为复合材料壳板，壳板可为平板或曲板，结构形式比较单一，但对于加强筋而言，为了满足不同的需要，工程应用的加筋结构形式比较多，目前，最常见且应用最多的加强筋主要有T型筋材和帽形筋材两种形式，对于T型筋材而言，T型筋条结构最简单，重量轻，模块加工方便，固化后便于脱模，容易成形，但惯性矩低，筋条容易总体失稳，不适用于承载比较大的导流罩结构；帽形筋材切面尺寸较大，其两边与蒙皮相连形成一个闭合剖面，具有很高的受压稳定性，可以承受重载，不同程度地增加了构件的扭转稳定性和提高了屈曲强度。但帽形筋材透声插入损失较大，对导流罩结构透声性能产生严重影响。

发明内容

本申请的目的在于，在满足板筋连接结构强度、刚度、稳定性要求的前提下，提供一种具有更好的透声性能的复合材料板筋一体化连接结构。

为实现上述目的，本申请采用如下技术方案。

一种复合材料板筋一体化连接结构，包括复合材料壳板1和复合材料镂空筋材2；

所述复合材料壳板1为平板或曲面板，所述复合材料镂空筋材2为桁架式镂空结构，其形状随复合材料壳板变化而变化；

复合材料镂空筋材2包括复合材料镂空筋材桁架式支撑结构2-2、设置于复合材料镂空筋材桁架式支撑结构2-2上方的复合材料镂空筋材上端部2-1、设置于复合材料镂空筋材桁架式支撑结构2-2下方的复合材料镂空筋材下端部2-3；

所述复合材料镂空筋材上端部2-1、复合材料镂空筋材下端部2-3与所述复合材料镂空筋材桁架式支撑结构2-2分别采用缝合工艺连接，复合材料镂空筋材2通过第一次真空成型形成复合材料镂空筋材；

所述复合材料镂空筋材下端部2-3与所述复合材料壳板1采用缝合工艺连接，并通过第二次真空成型使所述复合材料壳板1和所述复合材料镂空筋材2形成一体化板筋连接结构。

对前述复合材料板筋一体化连接结构的进一步改进和优化，所述复合材料镂空筋材上端部2-1为玻璃纤维增强复合材料或碳纤维增强复合材料，所述复合材料镂空筋材上端部2-1正上方表层铺设有第一玻璃钢缝合薄板3-1，所述第一玻璃钢缝合薄板3-1为预制体，厚度为0.5mm～5mm，所述第一玻璃钢缝合薄板3-1采用手糊成型工艺或真空成型工艺制备；

所述第一玻璃钢缝合薄板3-1形状为长条状，或者与所述复合材料镂空筋材上端部2-1和所述复合材料镂空筋材支撑结构2-2接触区域一致的形状；

所述第一玻璃钢缝合薄板3-1进行开孔处理，开孔位于复合材料镂空筋材上端部2-1和复合材料镂空筋材支撑结构2-2接触区域，开孔直径为0.5mm～2mm。