大阻尼高刚度复合材料仪表板的设计结构与工艺研究

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1、大阻尼高刚度复合材料仪表板的设计结构与工艺研究术张术国1，梁森1，梁天锡2。郝文锐2，韦利明2(1．青岛理工大学机械工程学院，青岛266033；2．中国工程物理研究院，绵阳621900)【摘要】设计了一种五层夹芯多层阻尼薄膜嵌入的复合材料仪表板结构，并采用多次热压罐固化成型工艺来制作该大阻尼高刚度复合材料仪表板：它们分别是：上、下蒙皮和中心层的制作，上、下蒙皮和中心层与泡沫塑料的粘接与紧固件的预埋，孔的修正及仪表板的包边h__Z-。通过成形质量检验和加载试验，验证了成形工艺的可行性和合理性。关键词：五层夹芯多层阻尼复合材料

2、结构；多次热压罐固化成型；大阻尼；高刚度DesignStructureandManufacturingTechnologyofLargeDampingandHighStiffnessCompositesPanelZHANGShuguo1，LIANGSen1，LIANGTianxi2，HAOWenrui2，WEILimin92(1．SchoolofMechanicalEngineering，QingdaoTechnologicalUniversity,Qingdao266033，China；2．ChinaAcademyofE

3、ngineeringPhysics，Mianyang621900，China)lABSTRACTlAnewinstrumentpanelwithfive-layerPMI(polymethacrylimidefoam)sandwichescompositesstruc—tureandmultilayerdampingwasdesignedindetail．Inordertofabricatethislargedampingandhighstiffnesscompositespanel，thenovelmanufacturi

4、ngtechnologyofthispanelwaspresentedbycuringforminginautoclaveforseveraltimes．Theprocessincludesproducingupperandlowerskinsandthemiddlelayer,bondingupperandlowerskinsandthemiddlelayeraswellasPMIandembeddingthescrew-mountingsleeve，thecorrectionofholeandfinishingthep

5、ackagedofedge-process．Theformingqualityinspectionandloadtestverifythevalidityofthismanufacturingtechnology．Keywords：Compositesstructurewithfive-layerfoamsandwichesandmultilayerdamping；Curingforminginautoclaveforseveraltimes；Largedamping；HighstiffnessDoI：10．16080巧．

6、issnl67l一833x．2016．14．056在科学技术飞速发展的今天，人们对航天器和航空器运行速度和运动精度要求越来越高，而轻质、高刚度大阻尼的仪表板在满足这种需求中起到了重要的作用，特别是在复杂工作环境下，传统材料和结构已无法满足使用要求，以复合材料为代表的新结构不断涌现和广泛应用，为复杂结构复合材料仪表板的设计制作奠定了基础。而传统的仪表板采用铝合金蜂窝夹芯结构，在其上、下表面使用约束阻尼的结构形式【l。2】，但这种结构常常无法解决仪表板的轻质量、小结构、大阻尼和高刚度的难题。为此本文设计出了一种新型五层夹芯复合

7、材料仪表板的设计结构，其阻尼形式为嵌入式13刈，并采用多次热压罐固化成型工艺来制作该大阻尼高刚度复合材+基金项目：国家自然科学基金(51375248)、中国丁程物理研究院“仪表板的设计与开发”项目。56航牵制造技术·2016年第14期料仪表板，它们分别是：上、下蒙皮和中心层的制作，上、下蒙皮和中心层与泡沫塑料的粘接与紧固件的预埋，孑L的修正及仪表板的包边加工。通过最终质量检验和加载试验，验证了本文成形工艺的可行性和合理性，为轻质、精密、复杂载荷下复合材料构件的研究奠定了坚实的理论与工艺基础。1整体设计结构本文在分析过去仪表

8、板减震结构设计特点和仪表板受力特点的基础上，提出图l所示的仪表板结构，其特点是运用嵌入式共固化多层阻尼薄膜复合材料结构分别制作仪表板的上、下蒙皮和中心层，并在上蒙皮和中心层以及下蒙皮和中心层之间设计一定厚度的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料(PMI)，与仪器和支架相连的螺钉套就预埋在其中，整个结构采用五层夹芯形