本發(fā)明涉及復(fù)合材料領(lǐng)域,具體地說(shuō)是一種飛機(jī)用碳纖維復(fù)合材料艙門。
背景技術(shù):
眾所周知,艙門是飛機(jī)上起落架收放機(jī)構(gòu)重要組成部分,其安全性、可靠性和先進(jìn)性是決定飛機(jī)起落架能夠正常起落、安全運(yùn)行的關(guān)鍵。目前,飛機(jī)上艙門大多采用鋁合金制造,部分先進(jìn)機(jī)型少量應(yīng)用碳纖維復(fù)合材料?,F(xiàn)有艙門設(shè)計(jì)存在的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,重量偏大。更重要的是,艙門需要經(jīng)常關(guān)閉打開(kāi),對(duì)可靠性要求極高,受載條件惡劣,設(shè)計(jì)不當(dāng)容易照成機(jī)毀人亡。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供一種重量輕、強(qiáng)度高、剛性好、耐疲勞、抗腐蝕的飛機(jī)用碳纖維艙門結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種飛機(jī)用碳纖維艙門結(jié)構(gòu),設(shè)有艙門主結(jié)構(gòu),采用了高模高強(qiáng)碳纖維,纖維模量達(dá)295GPa以上,纖維拉伸強(qiáng)度達(dá)5500MPa以上。0°,±45°,90°鋪層比例為15:70:15。該鋪層比例通過(guò)以下方法得到:首先確定鋪層比例的初始值,通過(guò)迭代算法,即每次算出結(jié)構(gòu)剛度數(shù)值與要求達(dá)到的數(shù)值比較,滿足要求就中止,不滿足則調(diào)整鋪層比例數(shù)值,調(diào)整的時(shí)候沿纖維方向的鋪層調(diào)整到有變形要求的方向上去,具有沿45度方向最佳的剛度效果。艙門上設(shè)有金屬接頭,金屬接頭與艙門主結(jié)構(gòu)采用螺栓連接。其實(shí)現(xiàn)方式是先成型復(fù)合材料艙門主結(jié)構(gòu),并加工出金屬接頭,然后通過(guò)工裝定位復(fù)合材料艙門主結(jié)構(gòu)和金屬接頭,配鉆孔,安裝螺栓,使得金屬接頭與復(fù)合材料艙門連成一體。
本發(fā)明的有益效果是,充分發(fā)揮高模高強(qiáng)碳纖維復(fù)合材料比強(qiáng)度高、比模量大、耐疲勞、抗腐蝕的優(yōu)點(diǎn),進(jìn)而得到性能優(yōu)越的艙門,能夠使艙門結(jié)構(gòu)在原有復(fù)合材料艙門基礎(chǔ)上繼續(xù)減重10%~20%,同時(shí)該發(fā)明還可以推廣應(yīng)用到其他領(lǐng)域類似艙門結(jié)構(gòu)上。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明艙門的結(jié)構(gòu)示意圖
圖中1. 艙門主結(jié)構(gòu),2. 金屬接頭1,3.金屬接頭2,4.金屬接頭3,5.金屬接頭4,6.金屬接頭5。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明,但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于所述實(shí)施例。
如圖1所示,本發(fā)明設(shè)有艙門主結(jié)構(gòu)1,艙門主結(jié)構(gòu)采用高模高強(qiáng)碳纖維,纖維模量達(dá)295GPa以上,纖維拉伸強(qiáng)度達(dá)5500MPa以上。艙門在0°,±45°,90°鋪層比例為15:70:15,該鋪層比例通過(guò)以下方法得到:首先確定鋪層比例的初始值,通過(guò)迭代算法,即每次算出結(jié)構(gòu)剛度數(shù)值與要求達(dá)到的數(shù)值比較,滿足要求就中止,不滿足則調(diào)整鋪層比例數(shù)值,調(diào)整的時(shí)候沿纖維方向的鋪層調(diào)整到有變形要求的方向上去,具有沿45度方向最佳的剛度效果。艙門上設(shè)有金屬接頭2、3、4、5、6,金屬接頭和艙門主結(jié)構(gòu)采用螺栓連接,其實(shí)現(xiàn)方式是先成型復(fù)合材料艙門主結(jié)構(gòu),并加工出金屬接頭,然后通過(guò)工裝定位復(fù)合材料艙門主結(jié)構(gòu)和金屬接頭,配鉆孔,安裝螺栓,使得金屬接頭與復(fù)合材料艙門連成一體。本發(fā)明中,艙門主結(jié)構(gòu)是整體成型的。