[发明专利]一种用于复合材料壁板的Ω型的加强筋

说明书

技术领域

本发明是一种用于复合材料壁板的Ω型的加强筋，属于产品的结构技术领域，该加强筋用于飞机复合材料壁板的结构加强。

背景技术

在飞机结构中，加强筋壁板结构被广泛用在尾部、机翼、尾翼等部位，几十年来，非金属复合材料（包含碳纤维、玻璃纤维和环氧树脂的复合物）已经成为在许多飞机部件中的金属的替代材料，复合材料加强筋壁板结构的加强筋截面一般为T型、J型、U型、H型、工型等形式。图1示出了T型加强筋的结构示意图。

在飞机大型壁板T型加强筋结构设计中，由于沿厚度方向上没有纤维承力，在受力情况下容易产生变形，因此一般T型加强筋的设计厚度都比较厚，与等同性能的金属部件相比，增加了产品的总重量。此外，用复合材料制造T型截面件所需工装更为复杂，复合材料零件与等同的金属部件相比制造成本更加昂贵。

发明内容

本发明正是针对上述现有技术中存在的缺点而设计提供了一种用于复合材料壁板的Ω型的加强筋，其目的是降低了用复合材料制造加强筋零件所需工装的复杂程度和加工难度。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

该种用于复合材料壁板的Ω型的加强筋，其特征在于：该加强筋的截面为敞口的圆弧(1)和敞口处圆弧(1)两端的翻边(2)构成，该加强筋的厚度t为1.5～4.0mm，所述敞口处的宽度L为10～30mm，敞口处圆弧(1)两端的翻边(2)与圆弧(1)平滑过渡，两端的翻边(2)相互平行或延长相交成夹度θ，所成夹角θ的位置在圆弧(1)一侧，所成夹角θ为：0°＜θ＜90°，两端的翻边(2)的底端设计有与复合材料壁板内表面形状贴合的底边(3)，底边(3)与翻边(2)的连接处平滑过渡。

敞口处圆弧(1)两端的翻边(2)的长度D为5～20mm。

该加强筋沿长度方向的两端、在50mm范围内加强厚度至2.0～4.0mm。

本发明所述的Ω型的加强筋只需要一个芯模与主模体定位连接即可，而常规的T型加强筋需要多个模体，所有的模体组合之间的间隙要求严格，同时每一个模体与主模体之间要有可靠的定位，以保证产品的厚度和性能。

附图说明

图1为现有T型加强筋的外形及结构示意图

图2为本发明Ω型的加强筋的截面形状及结构示意图

图3为本发明Ω型的加强筋的另一种实施方式的截面形状及结构示意图

具体实施方式

以下将结合附图和实施例对本发明技术方案进一步地详述：

参见附图2～3所示，该种用于复合材料壁板的Ω型的加强筋，其特征在于：该加强筋的截面为敞口的圆弧1和敞口处圆弧1两端的翻边2构成，该加强筋的厚度t为1.5～4.0mm，所述敞口处的宽度L为10～30mm，敞口处圆弧1两端的翻边2与圆弧1平滑过渡，两端的翻边2相互平行或延长相交成夹度θ，所成夹角θ的位置在圆弧1一侧，所成夹角θ为：0°＜θ＜90°，两端的翻边2的底端设计有与复合材料壁板内表面形状贴合的底边3，底边3与翻边2的连接处平滑过渡,敞口处圆弧1两端的翻边2的长度D为5～20mm。

该加强筋沿长度方向的两端、在50mm范围内加强厚度至2.0～4.0mm。

在Ω型的加强筋芯模上按照设计的铺层顺序使用预浸料完成加强筋主体及两端加强区域的铺层，然后经过定型处理后与壁板主模体上的蒙皮组合，将Ω型的加强筋与主模体定位后整个加筋壁板糊制真空袋加温加压固化成型，所述加强筋与壁板4共固化或者共胶接或者二次胶接而成。

与现有技术相比，本发明的Ω型加强筋可以提高复合材料壁板结构稳定性，相比于复合材料T型加强筋结构，在相同壁板结构稳定性的前提下减轻了产品重量，大大降低了用复合材料制造Ω型加强筋零件所需工装的复杂程度和加工难度。