專(zhuān)利名稱(chēng)：一種纖維復(fù)合材料殼板與金屬構(gòu)件的連接結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種纖維復(fù)合材料殼板與金屬構(gòu)件、尤其是鋼制構(gòu)件的連接結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
纖維復(fù)合材料由化纖材料(布料)和樹(shù)脂等復(fù)合而成，具有質(zhì)輕耐蝕、絕緣抗磁、隔振降噪、易于成型和強(qiáng)度較高的諸多特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工程領(lǐng)域。纖維復(fù)合材料與金屬構(gòu)件相結(jié)合，成型的構(gòu)件具有更高的強(qiáng)度和特性，可適于一些比較特殊的場(chǎng)合要求。在現(xiàn)有技術(shù)中，纖維復(fù)合材料與金屬構(gòu)件之間最簡(jiǎn)單的連接方式是用粘膠劑連接，這種連接強(qiáng)度低，不能滿(mǎn)足工程的需要，因此，在連接處必須進(jìn)行加強(qiáng)。目前最常用的是采用鋼制螺釘、纖維復(fù)合材料樁進(jìn)行加固。采用鋼制螺釘進(jìn)行加固當(dāng)纖維復(fù)合材料殼板受外載荷作用時(shí)，由于是點(diǎn)連接，螺釘孔周?chē)睦w維復(fù)合材料殼板受力，因范圍小，容易產(chǎn)生應(yīng)力集中。當(dāng)殼板太薄，剛度不夠時(shí)，螺孔周?chē)睦w維復(fù)合材料殼板容易受損，嚴(yán)重時(shí)脫開(kāi)螺釘，造成纖維復(fù)合材料殼板與鋼制結(jié)構(gòu)連接處破壞。在海洋環(huán)境中或使用時(shí)間長(zhǎng)一些，連接處的螺釘容易生銹，生銹后的銹跡一部分浸入纖維復(fù)合材料殼板內(nèi)部，影響了殼板的使用壽命，另一部分浸出殼板表面，影響了殼板表面美觀(guān)。采用纖維復(fù)合材料樁進(jìn)行加固可以使纖維復(fù)合材料樁與纖維復(fù)合材料殼板之間粘貼得牢一些，粘貼范圍大一些，但樁周?chē)睦w維復(fù)合材料殼板仍然是點(diǎn)連接，存在著受力大、應(yīng)力集中，容易受損的問(wèn)題，且該結(jié)構(gòu)加工工序多而復(fù)雜、工藝要求高。上述情況的存在制約了纖維復(fù)合材料與鋼制構(gòu)件及其它金屬材料構(gòu)件相組合結(jié)構(gòu)的推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足而提供一種連接強(qiáng)度高，施工工藝簡(jiǎn)單的纖維復(fù)合材料殼板與金屬構(gòu)件的連接結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明為解決上述提出的問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為包括有纖維復(fù)合材料殼板和與其相連的金屬構(gòu)件，其不同之處在于在金屬構(gòu)件與纖維復(fù)合材料殼板的連接處分別設(shè)置凹槽和榫頭，榫頭嵌入凹槽使金屬構(gòu)件與纖維復(fù)合材料殼板相連成一體。
按上述方案，所述的榫頭由構(gòu)成殼板的纖維復(fù)合材料制作時(shí)填入金屬構(gòu)件凹槽而形成，榫頭與纖維復(fù)合材料殼板相連成一體，且一次制作固化成型。
按上述方案，所述的金屬構(gòu)件為鋼制構(gòu)件或鋁合金構(gòu)件；所述的凹槽橫截面為矩形或梯形，梯形截面為上小下大(口小內(nèi)大)。所述的金屬構(gòu)件的凹槽可沿金屬構(gòu)件的縱向連續(xù)或間斷布設(shè)。榫頭橫截面與凹槽橫截面相同。
本發(fā)明連接結(jié)構(gòu)的制作方法為a.按有關(guān)圖紙要求制造設(shè)槽金屬構(gòu)件；b.按有關(guān)圖紙要求制作纖維復(fù)合材料殼板陽(yáng)模；c.金屬構(gòu)件凹槽內(nèi)表面打磨，并清理干凈；d.在糊制纖維復(fù)合材料殼板時(shí)，把纖維布糊入金屬構(gòu)件凹槽，并一層一層壓實(shí)，直到槽型金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)部填滿(mǎn)、充實(shí)、整個(gè)纖維復(fù)合殼板同時(shí)糊制完成。
本發(fā)明的有意效果在于1、連接強(qiáng)度高，牢固度好，受力均勻，纖維復(fù)合材料殼板受力小，連接結(jié)構(gòu)與纖維復(fù)合殼板同壽命。2、工藝簡(jiǎn)單，連接結(jié)構(gòu)與纖維復(fù)合材料殼板同步成型，即一次制作固化成型，糊入金屬構(gòu)件凹槽的榫頭材料與糊制殼板的纖維復(fù)合材料完全相同，其制作的產(chǎn)品質(zhì)量更易得到保證。


圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的連接結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖2為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的連接結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖3為本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例的連接結(jié)構(gòu)剖面圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
第一個(gè)實(shí)施例如圖1所示，包括有纖維復(fù)合材料殼板1和與其相連的金屬構(gòu)件2，在金屬構(gòu)件與纖維復(fù)合材料殼板的連接處分別設(shè)置凹槽和榫頭3，金屬構(gòu)件凹槽橫截面為不等邊梯形，一側(cè)的底角為銳角，另一側(cè)為直角，梯形截面為上小下大(口小內(nèi)大)，纖維復(fù)合材料殼板的榫頭嵌入凹槽使金屬構(gòu)件與纖維復(fù)合材料殼板相連成一體，所述的榫頭3由構(gòu)成殼板的纖維復(fù)合材料制作時(shí)填入金屬構(gòu)件凹槽而形成，榫頭橫截面與凹槽橫截面相同，榫頭與纖維復(fù)合材料殼板相連成一體，且一次制作固化成型。所述的纖維復(fù)合材料可由玻璃纖維或碳纖維或其它纖維材料布與樹(shù)脂復(fù)合而成。
第二個(gè)實(shí)施例如圖2所示，它與上一個(gè)實(shí)施例的不同之處在于金屬構(gòu)件凹槽橫截面為等腰梯形，凹槽沿金屬構(gòu)件的縱向連續(xù)布設(shè)。其它結(jié)構(gòu)與上一個(gè)實(shí)施例相同。
第三個(gè)實(shí)施例如圖3所示，它與第一個(gè)實(shí)施例的不同之處在于金屬構(gòu)件凹槽橫截面為矩形，凹槽沿金屬構(gòu)件的縱向連續(xù)布設(shè)，凹槽內(nèi)側(cè)壁上焊一根縱向筋條4。用以增加凹槽內(nèi)表面阻力，其目的都是確保玻璃纖維復(fù)合材料與鋼制結(jié)構(gòu)牢固連接。其它結(jié)構(gòu)與上一個(gè)
權(quán)利要求
1.一種纖維復(fù)合材料殼板與金屬構(gòu)件的連接結(jié)構(gòu)，包括有纖維復(fù)合材料殼板和與其相連的金屬構(gòu)件，其特征在于在金屬構(gòu)件與纖維復(fù)合材料殼板的連接處分別設(shè)置凹槽和榫頭，榫頭嵌入凹槽使金屬構(gòu)件與纖維復(fù)合材料殼板相連成一體。
2.按權(quán)利要求1所述的纖維復(fù)合材料殼板與金屬構(gòu)件的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的榫頭由構(gòu)成殼板的纖維復(fù)合材料制作時(shí)填入金屬構(gòu)件凹槽而形成，榫頭與纖維復(fù)合材料殼板相連成一體，且一次制作固化成型。
3.按權(quán)利要求1或2所述的纖維復(fù)合材料殼板與金屬構(gòu)件的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的金屬構(gòu)件為鋼制構(gòu)件或鋁合金構(gòu)件。
4.按權(quán)利要求1或2所述的纖維復(fù)合材料殼板與金屬構(gòu)件的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的凹槽橫截面為矩形或梯形，梯形截面為上小下大。
5.按權(quán)利要求1或2所述的纖維復(fù)合材料殼板與金屬構(gòu)件的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的金屬構(gòu)件的凹槽可沿金屬構(gòu)件的縱向連續(xù)或間斷布設(shè)。
6.按權(quán)利要求4所述的纖維復(fù)合材料殼板與金屬構(gòu)件的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于金屬構(gòu)件凹槽橫截面為矩形，凹槽沿金屬構(gòu)件的縱向連續(xù)布設(shè)，凹槽內(nèi)側(cè)壁上焊一根縱向筋條。
7.按權(quán)利要求4所述的纖維復(fù)合材料殼板與金屬構(gòu)件的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的榫頭橫截面與凹槽橫截面相同。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種纖維復(fù)合材料殼板與金屬構(gòu)件、尤其是鋼制構(gòu)件的連接結(jié)構(gòu)。包括有纖維復(fù)合材料殼板和與其相連的金屬構(gòu)件，其不同之處在于在金屬構(gòu)件與纖維復(fù)合材料殼板的連接處分別設(shè)置凹槽和榫頭，榫頭嵌入凹槽使金屬構(gòu)件與纖維復(fù)合材料殼板相連成一體。所述的榫頭由構(gòu)成殼板的纖維復(fù)合材料制作時(shí)填入金屬構(gòu)件凹槽而形成，且一次制作固化成型。本發(fā)明的有意效果在于1.連接強(qiáng)度高，牢固度好，受力均勻，纖維復(fù)合材料殼板受力小，連接結(jié)構(gòu)與纖維復(fù)合殼板同壽命。2.工藝簡(jiǎn)單，連接結(jié)構(gòu)與纖維復(fù)合材料殼板同步成型，即一次制作固化成型，糊入金屬構(gòu)件凹槽的榫頭材料與糊制殼板的纖維復(fù)合材料完全相同，其制作的產(chǎn)品質(zhì)量更易得到保證。
文檔編號(hào)F16B12/00GK1873236SQ200610019160
公開(kāi)日2006年12月6日 申請(qǐng)日期2006年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月26日
發(fā)明者江禮思 申請(qǐng)人:中國(guó)艦船研究設(shè)計(jì)中心