一種復(fù)合材料機(jī)身蒙皮的膠鉚混合修理結(jié)構(gòu)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種復(fù)合材料機(jī)身蒙皮的膠鉚混合修理結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置在復(fù)合材料機(jī)身蒙皮損傷區(qū)域的通孔，復(fù)合材料機(jī)身蒙皮的內(nèi)側(cè)設(shè)有覆蓋所述通孔的補(bǔ)片，所述補(bǔ)片與復(fù)合材料機(jī)身蒙皮之間設(shè)有粘膠層，所述補(bǔ)片與復(fù)合材料機(jī)身蒙皮粘合的一側(cè)設(shè)有凸臺(tái)，所述凸臺(tái)的形狀與所述通孔形狀吻合，所述凸臺(tái)嵌在所述通孔內(nèi)；所述補(bǔ)片底座與所述復(fù)合材料機(jī)身蒙皮通過(guò)鉚釘相連，鉚釘?shù)牟贾冒凑张c所述通孔為相似形的多層的自內(nèi)向外擴(kuò)散分布。本實(shí)用新型綜合了普通膠接和鉚接修理的各自優(yōu)點(diǎn)，提高復(fù)合材料機(jī)身蒙皮修理的強(qiáng)度和壽命，并采用“內(nèi)貼補(bǔ)”方式修理機(jī)身復(fù)合材料蒙皮，補(bǔ)片采用階梯型設(shè)計(jì)，使機(jī)身蒙皮的修理區(qū)能滿足氣動(dòng)外形要求。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種復(fù)合材料機(jī)身蒙皮的膠鉚混合修理結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種復(fù)合材料機(jī)身蒙皮的膠鉚混合修理技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]復(fù)合材料具有比強(qiáng)度、比剛度高、抗腐蝕性好等優(yōu)點(diǎn)，在航空航天領(lǐng)域得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，在民航飛機(jī)上的利用率越來(lái)越高。如波音公司的B787機(jī)型以及即將投入運(yùn)營(yíng)的空客A350XWB機(jī)體中的復(fù)合材料占飛機(jī)結(jié)構(gòu)重量分別高達(dá)50%、53%。
[0003]從近100年的航空史上看，飛機(jī)機(jī)身蒙皮不可避免的損傷形式有意外刮傷、飛機(jī)起飛著陸時(shí)因各種原因引起的擦尾、鳥(niǎo)擊受損、腐蝕、人為因素的撞擊損傷等；這些損傷都可能影響到飛機(jī)的適航性及飛機(jī)的安全性。當(dāng)碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用到飛機(jī)機(jī)身蒙皮時(shí)，上述損傷也將是必然存在的。因此如何對(duì)機(jī)身復(fù)合材料蒙皮進(jìn)行很好的維修，將成為民航界研究的熱點(diǎn)課題。
[0004]針對(duì)波音787和先進(jìn)直升機(jī)等復(fù)合材料整體機(jī)身蒙皮的修理，鳥(niǎo)擊和人為撞擊等造成的大損傷還未有報(bào)道。目前國(guó)內(nèi)復(fù)合材料的維修水平相對(duì)落后，其主要的修理方法為膠接和鉚接。首先，膠接修理增重較小，載荷分布均勻，但不能傳遞大的載荷，膠層易老化，易剝離。其次，鉚接修理可獲得較大的鉚接強(qiáng)度，強(qiáng)度分散小，抗剝離程度大，但開(kāi)孔須削弱構(gòu)件截面，且引起應(yīng)力集中，永久變形大。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型主要針對(duì)復(fù)合材料整體機(jī)身蒙皮的鳥(niǎo)擊和人為撞擊等造成的大損傷，采用膠鉚混合修理方式，一方面克服普通膠接或鉚接修理的弱點(diǎn)，綜合了單獨(dú)膠接或鉚接修理的優(yōu)點(diǎn)，解決了復(fù)合材料機(jī)身蒙皮修理的強(qiáng)度和壽命問(wèn)題；另一方面，還可以滿足復(fù)合材料機(jī)身蒙皮修理后的氣動(dòng)性要求。
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型一種復(fù)合材料機(jī)身蒙皮的膠鉚混合修理結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置在復(fù)合材料機(jī)身蒙皮損傷區(qū)域的通孔，復(fù)合材料機(jī)身蒙皮的內(nèi)側(cè)設(shè)有覆蓋所述通孔的補(bǔ)片，所述補(bǔ)片與復(fù)合材料機(jī)身蒙皮之間設(shè)有粘膠層，所述補(bǔ)片與復(fù)合材料機(jī)身蒙皮粘合的一側(cè)設(shè)有凸臺(tái)，所述凸臺(tái)的形狀與所述通孔形狀吻合，所述凸臺(tái)嵌在所述通孔內(nèi)；所述補(bǔ)片底座與所述復(fù)合材料機(jī)身蒙皮通過(guò)鉚釘相連。
[0007]本實(shí)用新型一種復(fù)合材料機(jī)身蒙皮的膠鉚混合修理結(jié)構(gòu)，其中，所述通孔的形狀為圓形、矩形和橢圓形中的一種。所述補(bǔ)片底座與所述復(fù)合材料機(jī)身蒙皮之間的鉚釘連接包括多個(gè)鉚釘，所述多個(gè)鉚釘?shù)牟贾冒凑张c所述通孔為相似形的多層的自內(nèi)向外擴(kuò)散分布。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0009]本實(shí)用新型專(zhuān)利克服了普通膠接和鉚接修理的弱點(diǎn)，綜合了普通膠接和鉚接修理的各自優(yōu)點(diǎn)，提高復(fù)合材料機(jī)身蒙皮修理的強(qiáng)度和壽命，并采用在“內(nèi)貼補(bǔ)”的基礎(chǔ)上，加上補(bǔ)片采用階梯凸臺(tái)設(shè)計(jì)，使機(jī)身蒙皮的修理區(qū)能滿足氣動(dòng)外形要求，從而能滿足修理區(qū)強(qiáng)度、壽命和氣動(dòng)外形要求。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1 (a)是具有圓形通孔的復(fù)合材料機(jī)身蒙皮待修區(qū)示意圖；
[0011]圖1(b)是圖1(a)所示復(fù)合材料機(jī)身蒙皮的主視圖；
[0012]圖2(a)是具有矩形通孔的復(fù)合材料機(jī)身蒙皮待修區(qū)示意圖；
[0013]圖2(b)是圖2(a)所示復(fù)合材料機(jī)身蒙皮的主視圖；
[0014]圖3(a)是用于圓形通孔待修區(qū)的補(bǔ)片示意圖；
[0015]圖3(b)是用于矩形通孔待修區(qū)的補(bǔ)片示意圖；
[0016]圖4(a)是膠鉚混合修理結(jié)構(gòu)處的側(cè)視圖；
[0017]圖4(b)是圖4(a)中的A部局部放大示意圖；
[0018]圖中:1-復(fù)合材料機(jī)身蒙皮，2-通孔，3-補(bǔ)片，4-粘膠層，5-凸臺(tái)，6-鉚釘，61-鉚釘孔。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0020]本實(shí)用新型一種一種復(fù)合材料機(jī)身蒙皮的膠鉚混合修理結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置在復(fù)合材料機(jī)身蒙皮I損傷區(qū)域的通孔2，所述通孔2的形狀為圓形、矩形和橢圓形中的一種，如圖1(a)和圖2(a)所示，復(fù)合材料機(jī)身蒙皮I的內(nèi)側(cè)設(shè)有覆蓋所述通孔2的補(bǔ)片3，如圖4(a)所示，所述補(bǔ)片3與復(fù)合材料機(jī)身蒙皮I之間設(shè)有粘膠層4，如圖4(a)和圖4(b)所示。所述補(bǔ)片3與復(fù)合材料機(jī)身蒙皮I粘合的一側(cè)設(shè)有凸臺(tái)5，所述凸臺(tái)5的形狀與所述通孔2形狀吻合，如圖3(a)和圖3(b)所示，所述凸臺(tái)5嵌在所述通孔2內(nèi)，所述補(bǔ)片3的底座與所述復(fù)合材料機(jī)身蒙皮I通過(guò)鉚釘6相連，所述補(bǔ)片底座與所述復(fù)合材料機(jī)身蒙皮之間的鉚釘連接包括多個(gè)鉚釘6，所述多個(gè)鉚釘6的布置按照與所述通孔2為相似形的多層的自內(nèi)向外擴(kuò)散分布，如圖4 (b)所示，即每個(gè)鉚釘通過(guò)鉚釘孔61將補(bǔ)片3和復(fù)合材料機(jī)身蒙皮I鉚接在一起，如圖1(a)和圖3(a)及圖2(a)和圖3(b)所示。
[0021]本實(shí)用新型采用“內(nèi)貼補(bǔ)”方式，將補(bǔ)片3通過(guò)粘膠層4和鉚釘6膠鉚混合地連接在復(fù)合材料機(jī)身蒙皮I上，達(dá)到復(fù)合材料機(jī)身蒙皮修理區(qū)的強(qiáng)度、壽命和氣動(dòng)外形要求。通過(guò)將補(bǔ)片3做成階梯凸臺(tái)型，可以將補(bǔ)片3的底部通過(guò)鉚釘6以及粘膠層4和機(jī)身復(fù)合材料蒙皮I緊密相連，補(bǔ)片3的凸臺(tái)外表面可以滿足符合材料機(jī)身蒙皮I的氣動(dòng)外形要求。另外，本實(shí)用新型中的鉚釘6選擇與符合材料機(jī)身蒙皮I不發(fā)生電化學(xué)腐蝕的材料制作，鉚釘6大小的選擇要考慮其承載能力與復(fù)合材料機(jī)身蒙皮I自身的強(qiáng)度相適應(yīng)，本實(shí)用新型中補(bǔ)片3不限制使用什么形狀，并可以將凸臺(tái)5設(shè)計(jì)為多層階梯式凸臺(tái)。
[0022]盡管上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了描述，但是本實(shí)用新型并不局限于上述的【具體實(shí)施方式】，上述的【具體實(shí)施方式】?jī)H僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的啟示下，在不脫離本實(shí)用新型宗旨的情況下，還可以做出很多變形，這些均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)合材料機(jī)身蒙皮的膠鉚混合修理結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置在復(fù)合材料機(jī)身蒙皮(I)損傷區(qū)域的通孔(2)，復(fù)合材料機(jī)身蒙皮(I)的內(nèi)側(cè)設(shè)有覆蓋所述通孔(2)的補(bǔ)片(3)，所述補(bǔ)片(3)與復(fù)合材料機(jī)身蒙皮(I)之間設(shè)有粘膠層(4)，其特征在于，所述補(bǔ)片(3)與復(fù)合材料機(jī)身蒙皮(I)粘合的一側(cè)設(shè)有凸臺(tái)(5)，所述凸臺(tái)(5)的形狀與所述通孔(2)形狀吻合，所述凸臺(tái)(5 )嵌在所述通孔(2 )內(nèi)；所述補(bǔ)片(3 )的底座與所述復(fù)合材料機(jī)身蒙皮(I)通過(guò)鉚釘(6)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述復(fù)合材料機(jī)身蒙皮的膠鉚混合修理結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述通孔(2)的形狀為圓形、矩形和橢圓形中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種復(fù)合材料機(jī)身蒙皮的膠鉚混合修理結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述補(bǔ)片底座與所述復(fù)合材料機(jī)身蒙皮(I)之間的鉚釘(6)連接包括多個(gè)鉚釘(6)，所述多個(gè)鉚釘(6)的布置按照與所述通孔(2)為相似形的多層的自內(nèi)向外擴(kuò)散分布。
【文檔編號(hào)】B64C1/12GK203740116SQ201420038548
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月21日
【發(fā)明者】劉禮平, 余芬, 曹啟武, 頊航, 徐航 申請(qǐng)人:中國(guó)民航大學(xué)