[发明专利]用于水下透声窗的复合材料加强筋连接结构及其制造方法

权利要求书

1.一种用于水下透声窗的复合材料加强筋连接结构，其特征在于，包括复合材料壳板、复合材料加强筋、镂空钢构架、透声窗边框以及连接块，其中，

所述镂空钢构架和透声窗边框上均焊接有连接块，连接块上开设有一开槽以卡于复合材料加强筋外部，复合材料加强筋凸伸于复合材料壳板的一侧设置，复合材料加强筋和复合材料壳板均为里层为碳纤维布，外层为玻璃纤维布，碳纤维布和玻璃纤维布铺设时，碳纤维布和玻璃纤维布嵌入连接块的开槽中，铺设完成后，真空灌注树脂成型；镂空钢构架和透声窗边框均通过其连接块与复合材料壳板一侧的复合材料加强筋连接。

2.如权利要求1所述的用于水下透声窗的复合材料加强筋连接结构，其特征在于，所述复合材料加强筋背离复合材料壳板一侧的翼缘部位设置有翼缘球头，通过在复合材料加强筋端部包覆多层碳纤维布和多层玻璃纤维布后真空灌注树脂来成型翼缘球头，玻璃纤维布位于碳纤维布外侧，翼缘球头在复合材料加强筋成型之后单独灌注成型。

3.如权利要求1所述的用于水下透声窗的复合材料加强筋连接结构，其特征在于，所述连接块上的开槽其根部宽度比开口处宽度大。

4.如权利要求1至3中任意一项所述的用于水下透声窗的复合材料加强筋连接结构，其特征在于，所述复合材料加强筋包括位于外层的嵌入层表面玻璃纤维保护板以及位于里层的嵌入层碳纤维复合材料板，复合材料壳板包括由上至下依次设置的嵌入层表面玻璃纤维保护板、嵌入层碳纤维复合材料板、平铺层碳纤维复合材料板以及平铺层表面玻璃纤维保护板。

5.如权利要求4所述的用于水下透声窗的复合材料加强筋连接结构，其特征在于，所述嵌入层表面玻璃纤维保护板和平铺层表面玻璃纤维保护板均为玻璃纤维布通过灌注树脂成型，嵌入层碳纤维复合材料板为碳纤维布通过灌注树脂成型，复合材料壳板的嵌入层表面玻璃纤维保护板和嵌入层碳纤维复合材料板与复合材料加强筋的嵌入层表面玻璃纤维保护板和嵌入层碳纤维复合材料板为第一次真空灌注成型，复合材料壳板的平铺层碳纤维复合材料板以及平铺层表面玻璃纤维保护板为第二次真空灌注成型。

6.如权利要求5所述的用于水下透声窗的复合材料加强筋连接结构，其特征在于，所述复合材料加强筋和复合材料壳板连接处的最里层为短碳纤维布和短玻璃纤维布的混合物；复合材料加强筋的嵌入层表面玻璃纤维保护板的玻璃纤维布与复合材料壳板的嵌入层表面玻璃纤维保护板的玻璃纤维布为一整块纤维布。

7.一种基于权利要求1至6中任意一项所述的用于水下透声窗的复合材料加强筋连接结构的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S10，制作透声窗的镂空钢构架和透声窗边框，在镂空钢构架和透声窗边框上相应部位开槽后焊接连接块；

步骤S20，制作用于成型复合材料壳板的第一成型模具和用于成型复合材料加强筋的第二成型模具，第二成型模具上设有沟槽，将第一成型模具、第二成型模具与镂空钢构架、透声窗边框以及连接块连接；

步骤S30，在第一成型模具和第二成型模具中铺设用于成型复合材料加强筋和复合材料壳板的玻璃纤维布和碳纤维布，铺设时连接块的开槽处也一起铺设玻璃纤维布和碳纤维布，铺设完成后真空灌注树脂以将复合材料加强筋和复合材料壳板成型。

8.如权利要求7所述的用于水下透声窗的复合材料加强筋连接结构的制造方法，其特征在于，所述步骤S30之后包括：

步骤S40，将在复合材料加强筋的翼缘部位包覆多层碳纤维布，形成球头状，并在外层包裹多层玻璃纤维布，最后将球头部分单独真空灌注成型，使其与腹板结合为整体。