[发明专利]可折型FRP板及其制作方法

说明书

本发明公开了一种可折型FRP板，包括一体的第一区域和第二区域；所述第二区域设置在两个相邻的所述第一区域之间，从而所述第一区域能够以第二区域为转动轴从而折叠和展开；所述第一区域为纤维编织布经过树脂浸渍固化的板状制品，刚性不可折；所述第二区域为柔性的纤维编织布，所述第二区域的宽度等于FRP板设计厚度的两倍。还公开了一种可折型FRP板的制作方法，将纤维编织布按照设计厚度和铺层设计进行铺设；按照基于折纸的设计方法划分第一区域和第二区域，并按照设计需求设定多个第一区域和第二区域尺寸；将第一区域的纤维编织布浸渍树脂固化，第二区域的纤维编织布不浸渍树脂，待树脂固化成型后即完成可折型FRP板的制作。

技术领域

本发明涉及土木工程领域，具体涉及一种可折型FRP板及其制作方法。

背景技术

基于折纸理论的可展结构广泛应用于航天结构、工程防护结构、软体机器人等领域，纤维增强复合材料板(Fiber Reinforced Polymer Plate，简称“复材板”或FRP板)具有轻质高强、耐腐蚀、低松弛、抗疲劳和线膨胀系数小等优异性能，但其无法焊接，铰链连接、粘结连接等方式会产生局部受力较差区域，因而阻碍了复材板在可展结构中的实际应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种可折型的FPR板，本发明的FRP板为一体式结构，结构简单，能够按照折纸设计方案进行折叠，应用于可展结构中。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种可折型FRP板，包括一体的第一区域和第二区域；所述第二区域设置在相邻的两个所述第一区域之间，从而所述第一区域能够以第二区域为转动轴从而折叠和展开；

其中，所述第一区域为纤维编织布经过树脂浸渍固化的板状制品，所述第一区域为刚性不可折；

所述第二区域为柔性的纤维编织布，所述第二区域的宽度等于FRP板设计厚度的两倍。

进一步的，所述纤维编织布选自以下任一：碳纤维布、玻璃纤维布、芳纶纤维布和玄武岩纤维布。

进一步的，当设计的两个相邻第一区域折叠形成的折叠角度为150°＜α≤180°时，所述纤维编织布选用单向纤维编织布，当设计的折叠角度为90°＜α≤150°时，所述纤维编织布选用双向纤维编织布，当设计的折叠角度0°＜α≤90°时，所述纤维编织布选用多向纤维编织布。

进一步的，当设计的折叠结构承受单向设计荷载时使用双向纤维布，当折叠结构承受双向或三向设计荷载时使用多向纤维布。

进一步的，所述第一区域和第二区域为多边形，形状选自以下之一：正方形、长方形、平形四边形和三角形。

一种可折型FRP板的制作方法，包括如下步骤：

将纤维编织布按照设计厚度和铺层设计进行铺设；

按照基于折纸的设计方法进行第一区域和第二区域划分，并按照设计需求设定多个第一区域尺寸和第二区域尺寸；其中第二区域的宽度等于两倍的板设计厚度；

将第一区域的纤维编织布浸渍树脂固化，第二区域的纤维编织布不浸渍树脂；待树脂固化成型后即完成可折型FRP板的制作。制作后的FRP板的第一区域不可折，第二区域可折。

与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：

本发明的可折型FRP板以刚性的第一区域为平面板和相邻的柔性的第二区域为转动轴，实现了能够折叠或展开的FRP板结构，从而降低了结构展开和折叠的复杂程度；

而且，所述可折型FRP板为一体结构，按照折纸设计方案折叠，应用于可展结构中，促进高性能纤维增强复合材料在可展结构中的应用，相比现有的结构更为可靠且可重复使用。

附图说明