[实用新型]一种提高飞机蒙皮承载力的复合材料加强件

说明书

本实用新型公开了一种提高飞机蒙皮承载力的复合材料加强件，包括上缘条、∪形缘条、Ω形缘条、高强纤维、轻质高强树脂和填料，该加强件的上缘条延伸到Ω形缘条外侧，提高了加强件整体的抗弯模量，使蒙皮受压的屈曲及后屈曲承载力提高，加强件的Ω形缘条与上缘条、∪形缘条的连接采用胶结，同时在加强件空腔内壁和填料内布置高强纤维，进一步提高了承载能力，此外，在加强件空腔灌注轻质高强树脂，提高蒙皮整体的抗拉、压强度，在蒙皮受压，帽形加强件发生屈曲时，内部所灌注的轻质高强树脂可以延缓加强件局部屈曲失稳的发生，可以提高蒙皮承载能力，节约材料，从而节约燃油，延长飞机的航程。同时，帽形加强件内部空腔灌注的轻质高强树脂，还可以在复合材料帽形加强件成型过程中起到模具的作用，辅助帽形加强件成型。因此本文采用的加强件提高了飞机的经济性和安全性。

技术领域

本实用新型涉及飞机用加强件技术领域，具体为一种提高飞机蒙皮承载力的复合材料加强件。

背景技术

目前在航空航天领域飞机结构中，蒙皮加强件的主要作用是给蒙皮提供必要的刚度、强度和稳定性。基于飞机轻量化的要求，需要研制出更高承载力的蒙皮加强件。当前加强件截面存在多种形式，有I型、Ω型、L型、Z型等等。每种形式都有其优点和缺点。对蒙皮这样的薄壁结构，受压（沿蒙皮纵向）屈曲失稳是一种主要的破坏形式。由于在生产、制造、安装中存在的不可避免的缺陷和误差导致在蒙皮受压初期就会产生一定的弯曲变形，而蒙皮本身抗弯能力较差，这就要求蒙皮加强件除具有抗压能力外，还应具有一定的抗弯能力。对受压的蒙皮，L型加强件在四种类型中承载力最低；Z型加强件由于截面不对称，受压时容易产生扭转效应，相对而言，I型和Ω型加强件受力合理，故应用较多。I型加强件抗弯能力强，但是抗扭能力较差；Ω型加强件虽然抗扭能力强，但是在用作抵抗弯曲变形时，在设计时由于上缘条受两侧缘条间距的限制不能向外任意延伸，限制了蒙皮承载力的提高和材料潜力的发挥。

发明内容

为克服现有技术的不足，本实用新型提供一种提高飞机蒙皮承载力的复合材料加强件，将I型与Ω型加强件相结合，综合了两者的优点，可以提高蒙皮承载能力，节约材料，从而节约燃油，延长飞机的航程，提高飞机的经济性和安全性，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种提高飞机蒙皮承载力的复合材料加强件，包括上缘条、∪形缘条、Ω形缘条、高强纤维、轻质高强树脂和填料，所述上缘条胶结在Ω形缘条的顶部，且上缘条与Ω形缘条胶结的缝隙边缘处填塞有填料；∪形缘条的外侧壁与Ω形缘条的内侧壁胶结形成密闭空腔，所述密闭空腔沿内壁布置高强纤维，密闭空腔其余空隙处采用轻质高强树脂灌注；Ω形缘条的底端和∪形缘条的底端均胶结蒙皮，所述Ω形缘条的底端、∪形缘条的底端与蒙皮三者之间胶结处填充有高强纤维，且高强纤维周边的的孔缝处填塞填料。

优选的，所述上缘条的两端均超出Ω形缘条的两侧边，且上缘条两端采取不多于三次的90度弯折，提高了加强件整体的抗弯模量，使蒙皮受压的屈曲及后屈曲承载力提高。

优选的，所述Ω形缘条的两侧边的形式不做具体限制，可以采用垂直或倾斜结构灵活布置。

优选的，∪形缘条的两侧壁上端和Ω形缘条的底端两侧的截面均采用斜接的形式，使结构能够均匀变形，降低应力集中程度。

优选的，所述高强纤维为碳纤维，所述轻质高强树脂为环氧树脂。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：