一種碳纖維蜂窩骨架的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種碳纖維蜂窩骨架。
【背景技術(shù)】
[0002] 碳纖維復(fù)合材料（CFRP)具有低密度、高比剛度、熱膨脹系數(shù)小、熱穩(wěn)定系數(shù)大等 優(yōu)點(diǎn)，且具有良好的工藝性能，同時制備工藝也已經(jīng)相當(dāng)成熟。以CFRP作為光學(xué)反射鏡的 鏡體材料，能制備出大口徑的、輕質(zhì)的空間光學(xué)反射鏡，應(yīng)用于空間光學(xué)遙感等領(lǐng)域具有較 大的技術(shù)優(yōu)勢。同時為了提高鏡面的剛性，保證其面形精度和穩(wěn)定性，采用蜂窩增強(qiáng)結(jié)構(gòu)是 目前可行的有效手段。
[0003] 碳纖維蜂窩可以通過纏繞和插接方式來設(shè)計完成，根據(jù)目前碳纖維結(jié)構(gòu)的制作加 工能力，通過纏繞工藝來完成蜂窩的制作還是比較困難的，國內(nèi)外研制機(jī)構(gòu)主要還是通過 插接工藝來實(shí)現(xiàn)的。目前國外碳纖維蜂窩插接制作普遍采用的方法是碳纖維蜂窩板其中兩 個方向兩兩插接，另外一個方向通過小片一個個粘接，最終形成一個蜂窩形狀。這種蜂窩制 作方法有許多不足之處，主要體現(xiàn)在：
[0004] 1、碳纖維蜂窩三個方向的剛度不一樣，其中一個方向的面內(nèi)剛度會比較弱，局部 受力會引起蜂窩變形，從而不能保證整個蜂窩的穩(wěn)定性。
[0005] 2、其中一個方向的蜂窩板需要人工一片片粘接，無法保證全部平直，整個蜂窩不 夠美觀。
[0006] 3、蜂窩采用結(jié)構(gòu)膠粘接后，需要通過固定裝置限位，防止蜂窩板錯位移動，影響了 整個膠粘工藝的實(shí)施。
[0007]4、其中一個方向的蜂窩板增多，增加了膠粘時間，蜂窩制作效率低。
[0008] 因此，設(shè)計一個合理方便、并能提高蜂窩剛性和穩(wěn)定性的碳纖維蜂窩插接工藝很 有應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 為了解決現(xiàn)有插接工藝出現(xiàn)蜂窩面內(nèi)剛度不均勻，膠粘工藝實(shí)施效率低的技術(shù)問 題，本實(shí)用新型提供一種碳纖維蜂窩骨架用，它是一種由內(nèi)而外，上下循環(huán)的創(chuàng)新插接工藝 方法，用于碳纖維蜂窩的制作。
[0010] 本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是：
[0011] 一種碳纖維蜂窩骨架，其特殊之處在于：
[0012] 碳纖維骨架包括基礎(chǔ)碳纖維板、從基礎(chǔ)碳纖維板中心向兩端依次排列的中心插接 單元、第1插接單元......以及第N插接單元；
[0013] 所述基礎(chǔ)碳纖維板的長度根據(jù)要制作的反射鏡的口徑D0來確定，基礎(chǔ)碳纖維板 的中心向兩端上下對稱開設(shè)多個插接短槽，相鄰插接短槽之間的距離d等于蜂窩孔的邊 長，基礎(chǔ)碳纖維板的曲率半徑與反射鏡的曲率半徑相等；
[0014] 所述中心插接單元包括兩個曲率半徑&相同的中心碳纖維板，、與反射鏡的曲率 半徑相等；中心碳纖維板的中心設(shè)置一個插接長槽，其中一個中心碳纖維板上的插接長槽 的開口朝向曲面，另一個中心碳纖維板上的插接長槽相反；從插接長槽向兩端上下對稱開 設(shè)多個插接短槽；
[0015] 所述第1插接單元包括曲率半徑札和長度D 4目同的三組碳纖維板，
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種碳纖維蜂窩骨架，其特征在于： 碳纖維骨架包括基礎(chǔ)碳纖維板、從基礎(chǔ)碳纖維板中心向兩端依次排列的中心插接單 元、第1插接單元......以及第N插接單元； 所述基礎(chǔ)碳纖維板的長度根據(jù)要制作的反射鏡的口徑DO來確定，基礎(chǔ)碳纖維板的中 心向兩端上下對稱開設(shè)多個插接短槽，相鄰插接短槽之間的距離d等于蜂窩孔的邊長，基 礎(chǔ)碳纖維板的曲率半徑與反射鏡的曲率半徑相等； 所述中心插接單元包括兩個曲率半徑&相同的中心碳纖維板，R〇與反射鏡的曲率半徑 相等；中心碳纖維板的中心設(shè)置一個插接長槽，其中一個中心碳纖維板上的插接長槽的開 口朝向曲面，另一個中心碳纖維板上的插接長槽相反；從插接長槽向兩端上下對稱開設(shè)多 個插接短槽； 所述第1插接單元包括曲率半徑&和長度D:相同的三組碳纖維板，
，其 中L1為該碳纖維板與基礎(chǔ)碳纖維板中心的距離，
第一組碳纖維板距離該板中心L/2處對稱開設(shè)兩個插接長槽，從插接長槽向兩端上下 對稱開設(shè)多個插接短槽；兩個碳纖維板上的插接長槽開口方向相反； 第二組碳纖維板是在第一組碳纖維板的基礎(chǔ)上將最靠近插接長槽其中一組插接短槽 變?yōu)椴褰娱L槽；兩個碳纖維板上的插接長槽開口方向相反； 第三組碳纖維板是在第一組碳纖維板的基礎(chǔ)上將最靠近插接長槽兩組插接短槽全部 變?yōu)椴褰娱L槽；兩個碳纖維板上的插接長槽開口方向相反； 所述第2插接單元包括曲率半徑R2和長度D2相同的三組碳纖維板，
，其 中。為該碳纖維板與基礎(chǔ)碳纖維板中心的距離，
第一組碳纖維板距離該板中心向兩端開設(shè)五個插接長槽，從最外側(cè)的插接長槽向兩端 上下對稱開設(shè)多個插接短槽；兩個碳纖維板上的插接長槽開口方向相反； 第二組碳纖維板是在第一組碳纖維板的基礎(chǔ)上將最靠近插接長槽其中一組插接短槽 變?yōu)椴褰娱L槽；兩個碳纖維板上的插接長槽開口方向相反； 第三組碳纖維板是在第一組碳纖維板的基礎(chǔ)上將最靠近插接長槽兩組插接短槽全部 變?yōu)椴褰娱L槽；兩個碳纖維板上的插接長槽開口方向相反； 以此類推： 第M插接單元，所有的插接短槽全部變?yōu)椴褰娱L槽；第M插接單元包括曲率半徑RM和 長度DM相同的三組碳纖維
「，其中LM為該碳纖維板與基礎(chǔ)碳纖維板中心的 距離，
；第M插接單元中第一組碳纖維板插接長槽的數(shù)量為3M-1 ; 第M插接單元中第二組碳纖維板插接長槽的數(shù)量為3M，第M插接單元中第三組碳纖維 板插接長槽的數(shù)量為3M+1 ; 第M+1插接單元包括曲率半徑Rtt+1)和長度Dtt+1)相同的三組碳纖維板，根據(jù)長度Dtt+1) 和槽與槽之間的距離d確定插接長槽的數(shù)量； 以此類推，第N插接單元與第M+1插接單元的結(jié)構(gòu)確定方式相同； 所有插接短槽的深度氏為所在碳纖維板上開槽處板厚度的1/3 ; 所有插接長槽的深度H2為所在碳纖維板上開槽處板厚度的2/3。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種碳纖維蜂窩骨架，包括基礎(chǔ)碳纖維板、從基礎(chǔ)碳纖維板中心向兩端依次排列的中心插接單元、第1插接單元……以及第N插接單元；基礎(chǔ)碳纖維板的長度根據(jù)要制作的反射鏡的口徑D0來確定，基礎(chǔ)碳纖維板的中心向兩端上下對稱開設(shè)多個插接短槽，相鄰插接短槽之間的距離d等于蜂窩孔的邊長，基礎(chǔ)碳纖維板的曲率半徑與反射鏡的曲率半徑相等；本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有插接工藝出現(xiàn)蜂窩面內(nèi)剛度不均勻，膠粘工藝實(shí)施效率低的技術(shù)問題，本實(shí)用新型是一種由內(nèi)而外，上下循環(huán)的創(chuàng)新插接工藝方法，用于碳纖維蜂窩的制作。
【IPC分類】F16S3-08, F16S3-04
【公開號】CN204512933
【申請?zhí)枴緾N201420821431
【發(fā)明人】丁蛟騰, 許亮, 馬臻, 解永杰
【申請人】中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2014年12月20日