[发明专利]一种纤维复合材料壳体的增强体设计方法

说明书

一种纤维复合材料壳体的增强体设计方法，包括以下步骤：步骤一：将纤维复合材料壳体增强体沿厚度方向分解成n个单元套的织物，n个单元套厚度分别为d₁、d₂……d_n，纤维复合材料壳体增强体总厚度D＝d₁+d₂+……+d_n；步骤二：分别织造所述n个单元套的织物；步骤三：将n个单元套的织物展开进行套膜叠加得到所述纤维复合材料壳体增强体。本发明的方法织造周期短、成本低、操作简单、效率高、适应性强，方便实际应用；所制得的增强体织物具有适宜的成型性，蓬松性好等特点；用该方法设计的织物仿形精度高，能满足织物的外形特点要求，相应的织物力学性能优良，整体性能好。

技术领域

本发明属于纺织技术领域，具体涉及一种纤维复合材料壳体的增强体设计方法。

背景技术

纤维复合材料壳体增强体在生产生活中有大量的应用，如纤维增强型复合材料天线、飞机雷达罩以及雨伞等。织造纤维增强型复合材料天线的方法是使用蜂窝夹层结构，蜂窝夹层结构制造过程复杂并且不可逆，对制造过程要求非常严格，织造比较困难；飞机雷达罩的成型采用缠绕法，先用织机织造出条带，再按照一定规律缠绕到芯模上，然后经固化、脱模，获得制品。但这种方法的纤维缠绕规律设计和张力控制复杂，成型的复合材料制品沿纤维纵向和横向的强度差异大；雨伞使用裁剪缝合法，该方法需要大量的人工操作，织物的成型效果不好、精度不佳，在缝合处容易破裂。纤维复合材料壳体目前在航空、航天等均有广泛应用，该制品为具有一定形状的整体织物，是织造高性能、净尺寸复合材料所必须的增强材料。现有技术中常采用依模编织保证织物的仿形精度，但该方法操作难度大，现有的机织方法中有些文献提到了织物的仿形性，但关于采用平面织造纤维复合材料壳体增强体的设计及其成型方法鲜有提及。

发明内容

本发明的目的在于提供一种织造成本低、操作简单、效率高、精度高的纤维复合材料壳体的增强体设计方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种纤维复合材料壳体的增强体设计方法，包括以下步骤：

步骤一：将纤维复合材料壳体增强体沿厚度方向分解成n个单元套的织物，n个单元套厚度分别为d₁、d₂……d_n，纤维复合材料壳体增强体总厚度D＝d₁+d₂+……+d_n；

步骤二：分别织造所述n个单元套的织物；

步骤三：将n个单元套的织物展开进行套膜叠加得到所述纤维复合材料壳体增强体。

进一步地，所述纤维复合材料壳体的增强体在不同的站位高度的厚度不完全相同。

进一步地，所述步骤一中的n个单元套的织物的厚度相同或不同和/或长度相同或不同。

进一步地，所述纤维复合材料壳体的增强体的外形为规则的外形曲线或不规则的外形曲线。

进一步地，所述步骤一中的n个单元套的织物自底部向顶部厚度逐渐变厚或逐渐变薄。

进一步地，所述步骤一中的n个单元套的织物包括底部截锥套，所述底部截锥套自增强体的底部向顶部延伸，每个底部截锥套的长度相同或不同。

进一步地，所述步骤一中的n个单元套的织物包括多个顶部小单元套，所述顶部小单元套自增强体的顶部向底部延伸，每个顶部小单元套的长度相同或不同。

进一步地，所述步骤一中的n个单元套的织物包括一个顶部加厚层，所述顶部加厚层自增强体的顶部向底部延伸，所述顶部加厚层的厚度大于其它单元套。

进一步地，每个单元套的织物的厚度为0.2mm。