復(fù)合材料柱／泡沫夾芯結(jié)構(gòu)板成型工藝及性能研究.pdf

1、和其它材料的結(jié)構(gòu)相比，復(fù)合材料夾芯結(jié)構(gòu)板具有較高的比剛度和比強(qiáng)度。因此這種結(jié)構(gòu)在多種技術(shù)領(lǐng)域都得到了大量的應(yīng)用，尤其是在航空航天和一些民用的工程上。然而，現(xiàn)在大多數(shù)的夾芯結(jié)構(gòu)材料都是面板和芯材粘結(jié)在一起，這就使得這些夾芯結(jié)構(gòu)芯材與面板的界面性能薄弱。
　　為了彌補(bǔ)現(xiàn)有夾芯結(jié)構(gòu)材料界面性能薄弱的缺點(diǎn)，本文首先對夾芯結(jié)構(gòu)材料進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。所設(shè)計(jì)的這種復(fù)合材料柱/泡沫塑料夾芯結(jié)構(gòu)板，其芯材是柱狀復(fù)合材料與泡沫塑料構(gòu)成的復(fù)合結(jié)構(gòu)。復(fù)合材料

2、柱狀體為芯材的骨骼結(jié)構(gòu)，用來連接和支撐上、下蒙皮。該柱狀結(jié)構(gòu)與上、下面板的增強(qiáng)材料和基體是相互連通的，這樣就可以使得面板和芯材骨骼結(jié)構(gòu)，在同一個(gè)工藝過程中同時(shí)成型為一個(gè)整體。即芯材骨骼結(jié)構(gòu)與面板同時(shí)成型，沒有界面。因此所設(shè)計(jì)和研制的夾芯結(jié)構(gòu)與其他復(fù)合材料夾芯板的根本區(qū)別就是面板與芯材骨骼結(jié)構(gòu)之間沒有界面，這就從根本上改善了面板與芯材之間粘接性能薄弱問題。
　　針對所設(shè)計(jì)的這種夾芯結(jié)構(gòu)板，并且考慮到其結(jié)構(gòu)的獨(dú)特性，本文又進(jìn)行加工設(shè)備

3、及針具的研究、加工工藝研究、成型工藝研究、性能試驗(yàn)等幾方面內(nèi)容。通過自行設(shè)計(jì)的加工設(shè)備及加工工藝，可以使得增強(qiáng)材料在法向上植入芯材中，并且使其能夠與上下面板的增強(qiáng)材料連通。然后再通過模具成型、RTM成型以及真空袋成型這三種不同的成型工藝，找出適合這種結(jié)構(gòu)的最佳成型工藝并進(jìn)行成型加工。最后通過平壓性能試驗(yàn)、彎曲性能試驗(yàn)以及剪切性能試驗(yàn)，得出這種夾芯結(jié)構(gòu)板的相應(yīng)力學(xué)性能，隨其內(nèi)部復(fù)合材料柱密度的變化關(guān)系。研究結(jié)果表明，此種結(jié)構(gòu)具有較高的抗層