[发明专利]一种3D打印加筋波纹夹层筒

说明书

本发明公开了一种3D打印加筋波纹夹层筒，属于简体结构领域，采用3D打印的方法，制备的加筋波纹夹层筒在满足结构抗力要求的同时，加强了结构的抗弯刚度，进一步减少了结构重量，提高其局部屈曲的承载力。本发明包括：内蒙皮，外蒙皮，加筋波纹夹层；所述加筋波纹夹层波纹的顶部和底部分别连接着所述外蒙皮和内蒙皮；所述的加筋波纹夹层的波纹胞元沿着圆柱壳圆周方向阵列，并沿着圆柱壳的母线方向延伸。

技术领域

本发明属于简体结构领域，尤其涉及一种3D打印加筋波纹夹层筒。

背景技术

筒体结构在结构领域中有着非常广泛的应用，如卫星夹层筒结构，火箭承力筒结构、导弹筒体结构、飞机机身、潜艇主体结构、发动机壳体等。在制备工艺方面，因其夹层制备工艺复杂，重复性较差，成为很多相关领域人士需要迫切解决的问题，近几年来，随着3D打印技术的不断发展，使得越来越多的复杂结构可以被制备出来，拓宽了结构设计领域，使得结构可以不断复杂化。波纹夹层结构由于其孔隙率高，比强度大以及良好的几何拓扑构型可设计性，使其在满足轻质的同时，可以保证结构的刚度和强度，并具有多功能潜力，但是加筋波纹结构作为一种新型夹层结构由于其结构形式的复杂，生产工艺方法的欠缺，目前研究工作较少。

发明内容

本发明提供一种3D打印加筋波纹夹层筒，采用3D打印的方法，制备的加筋波纹夹层筒在满足结构抗力要求的同时，加强了结构的抗弯刚度，进一步减少了结构重量，提高其局部屈曲的承载力。

为实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

一种3D打印加筋波纹夹层筒，包括：内蒙皮，外蒙皮，加筋波纹夹层；所述加筋波纹夹层波纹的顶部和底部分别连接着所述外蒙皮和内蒙皮；所述的加筋波纹夹层的波纹胞元沿着圆柱壳圆周方向延伸，并沿着圆柱壳的母线方向延伸。

以上所述结构中，所述的加筋波纹夹层的波纹胞元未与内蒙皮和外蒙皮连接的位置两侧采用叉筋加筋；所述内外蒙皮未与波纹胞元连接的位置夹层一侧采用叉筋加筋。

所述内蒙皮和所述外蒙皮的高度方向相同，所述外蒙皮和内蒙皮之间通过加筋波纹夹层连接。所述结构组成部分所选材料皆为3D打印材料SH8800类ABS立体光造型树脂。

有益效果：本发明提供了一种3D打印加筋波纹夹层筒，采用3D打印技术制备出复杂的波纹夹层筒结构，所制备的波纹夹层结构孔隙率高，比强度大，具有良好的几何拓扑构型可设计性，使其在满足轻质的同时，可以保证结构的刚度和强度，而且在蒙皮和波纹夹层处采用局部叉筋加筋的方式，在满足结构抗力要求的同时，可以加强结构的抗弯刚度，进一步减少结构重量，提高其局部屈曲的承载力。

附图说明

图1为加筋波纹夹层筒波纹加筋；

图2为加筋波纹夹层筒外蒙皮加筋；

图3为加筋波纹夹层筒内蒙皮加筋。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明：

一种3D打印加筋波纹夹层筒，包括：内蒙皮，外蒙皮，加筋波纹夹层；所述加筋波纹夹层波纹的顶部和底部分别连接着所述外蒙皮和内蒙皮；如图1所示，所述的加筋波纹夹层的波纹胞元沿着圆柱壳圆周方向阵列，并沿着圆柱壳的母线方向延伸。

以上所述结构中，如图2和图3所示，所述的加筋波纹夹层的波纹胞元未与内蒙皮和外蒙皮连接的位置两侧采用叉筋加筋；所述内蒙皮和外蒙皮未与波纹胞元连接的位置夹层一侧采用叉筋加筋，采用局部叉筋加筋的方式，在满足结构抗力要求的同时，可以加强结构的抗弯刚度，进一步减少结构重量，提高其局部屈曲的承载力。

所述夹层筒组成部分所选材料皆为3D打印材料SH8800类ABS立体光造型树脂。

以上内容是结合实施案例对本发明所做的详细说明，不能认定为本发明的具体实施仅限于这些说明。对本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的构思的前提下，还可以做出简单的推演及替换，都应当视为本发明的保护范围。